CFRP小孔钻削中超声振动对切削角度和孔壁质量的影响分析

作     者：王启涵 陈涛 叶俊鹏 索煜豪 WANG Qi-han;CHEN Tao;YE Jun-peng;SUO Yu-hao

作者机构：武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2023年第393卷第11期

页      面：54-59,63页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：超声辅助钻削 CFRP 孔壁粗糙度 切削角度 超声振幅 

摘      要：为从超声振动影响切削方向角的角度去研究旋转超声辅助钻削CFRP过程中超声振动对孔壁质量的影响,分析了超声振动对钻削过程中刀具与纤维之间方向角的影响,然后基于自行研制的超声振动工具头采用单因素方法对单向层压CFRP进行了3mm直径孔的超声振动辅助钻削试验,最后观察了0°、45°、90°和135°四个典型切削角度上的表面形貌和粗糙度。结果表明:超声振动通过改变刀具与纤维间切削角和增加刀具断屑能力的方法来改变钻削机理,旋转超声振动辅助钻削下各个方向的表面质量随振幅变化趋势不同,当振幅在4μm与16μm时孔壁平均粗糙度最好,Ra值相比普通钻削分别降低了32.6%和29.8%。