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GFRP旋转超声套孔加工轴向力试验研究

朱卓志 郑雷 徐苏柏 董香龙 韦文东 刘子文 宋春阳

朱卓志, 郑雷, 徐苏柏, 董香龙, 韦文东, 刘子文, 宋春阳. GFRP旋转超声套孔加工轴向力试验研究[J]. 制造技术与机床, 2022, (4): 63-68. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.009
引用本文: 朱卓志, 郑雷, 徐苏柏, 董香龙, 韦文东, 刘子文, 宋春阳. GFRP旋转超声套孔加工轴向力试验研究[J]. 制造技术与机床, 2022, (4): 63-68. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.009
ZHU Zhuozhi, ZHENG Lei, XU Subai, DONG Xianglong, WEI Wendong, LIU Ziwen, SONG Chunyang. Experimental research on the axial force in rotary ultrasonic trepanning drilling of GFRP[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (4): 63-68. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.009
Citation: ZHU Zhuozhi, ZHENG Lei, XU Subai, DONG Xianglong, WEI Wendong, LIU Ziwen, SONG Chunyang. Experimental research on the axial force in rotary ultrasonic trepanning drilling of GFRP[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (4): 63-68. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.009

GFRP旋转超声套孔加工轴向力试验研究

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.009
基金项目: 江苏省自然科学基金资助项目(BK20201474);国家自然科学基金资助项目(51575470);江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX20_1350, SJCX21_XZ002)
详细信息
    作者简介:

    朱卓志,男,1997年生,硕士生在读,研究方向为高效精密加工技术、先进制造技术及装备。E-mail:zhuzzyc@163.com

    通讯作者:

    郑雷,男,1976年生,博士,教授,硕士生导师,研究方向为高效精密加工技术、先进制造技术及装备,已发表论文30余篇。E-mail:63209512@qq.com

  • 中图分类号: TB332,TG506,TG713

Experimental research on the axial force in rotary ultrasonic trepanning drilling of GFRP

  • 摘要: 轴向力是反映孔加工过程和状态的最重要参数之一,对纤维增强复合材料的制孔质量有直接影响。为分析旋转超声套孔加工中轴向力随工艺参数的变化规律,基于旋转超声套孔加工中磨粒的运动学特性,建立钻削力数学预测模型,并对玻璃纤维增强复合材料进行孔加工试验研究。试验结果表明:轴向力随着主轴转速提升或进给速度降低呈现减小趋势,与钻削力数学模型预测结果相符;相较于常规套孔加工,旋转超声加工的轴向力降低了6%~25%,孔出口分层因子降低了8%~15%,制孔质量得到有效提升。

     

  • 图  1  旋转超声加工示意图

    图  2  旋转超声加工单颗磨粒运动轨迹

    图  3  旋转超声加工单颗磨粒运动特性

    图  4  刀具及工件装夹

    图  5  轴向力对比

    图  6  GFRP孔入口

    图  7  GFRP孔出口

    图  8  孔出口分层因子示意图

    图  9  孔出口分层因子对比

    表  1  试验参数设计

    主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)振幅/μm
    2 000/3 000 /4 000/ 5 00090
    2 000/3 000 /4 000 /5 00092.5
    3 0006/12/150
    3 0006 /12/ 152.5
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2021-11-02

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