SiC/GFRP叠层复合装甲旋转超声孔加工轴向力与制孔质量研究

作     者：董香龙 郑雷 韦文东 吕冬明 朱卓志 徐苏柏 秦鹏 DONG Xianglong;ZHENG Lei;WEI Wendong;Lü Dongming;ZHU Zhuozhi;XU Subai;QIN Peng

作者机构：盐城工学院机械工程学院江苏盐城224051 机械工业教育发展中心北京100055 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2022年第43卷第10期

页      面：2631-2639页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51575470) 江苏省自然科学基金项目(BK20201474) 

主　　题：SiC/GFRP叠层复合装甲 旋转超声振动 金刚石套料钻 制孔质量 

摘      要：SiC/GFRP叠层复合装甲成型后具有高强度、高硬度、高韧性、高黏性等特点,孔加工极为困难,易出现叠层界面失效、陶瓷崩边、纤维撕裂等损伤。采用新型烧结/钎焊复合工艺薄壁金刚石套料钻,结合旋转超声振动辅助孔加工技术,建立了单颗磨粒的运动学模型,超声振动套孔加工时套料钻与工件周期性地接触分离,其断续切削特性有利于减小轴向力。对SiC/GFRP叠层复合装甲进行制孔试验,分析常规加工和超声辅助加工轴向力的变化规律和制孔质量。研究结果表明,相比于常规套磨加工,超声辅助套磨加工轴向力显著减小,降幅最大达31.8%;超声加工入孔叠层界面处粘结紧密,未出现陶瓷崩碎严重的现象;有效避免了常规加工出孔处不规则隆起和隆起高度较大的缺陷,隆起高度降幅最大达61.03%,显著改善了钻削出孔表面质量,降低了出孔损伤程度,为SiC/GFRP叠层复合装甲的高效低损伤连续孔加工提供了理论参考。