CFRP加工用内排屑钻头排屑条件的仿真分析及试验研究

作     者：王义文 许成阳 许家忠 刘献礼 WANG Yiwen;XU Chengyang;XU Jiazhong;LIU Xianli

作者机构：哈尔滨理工大学机械动力工程学院哈尔滨150080 哈尔滨理工大学自动化学院哈尔滨150080 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51475127) 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2019年第55卷第5期

页      码：223-231页

摘      要：钻削加工碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced polymer CFRP)时会产生粉末状切屑,能否及时排屑会影响刀具的使用寿命,扩散的切屑对环境、加工设备及操作者有较大的危害。针对碳纤维复合材料制孔加工中切屑无法实现实时回收的问题:提出一种新型钻削加工排屑工艺系统——吸气式内排屑系统,它能够及时有效地排出制孔加工中产生的切屑,实现绿色加工;以自主设计制造的吸气式内排屑系统用CFRP钻削专用PCD内排屑钻头为研究对象,在研究CFRP切屑性质和计算系统排屑所需最低气流速度的基础上,基于流体仿真软件Fluent,对内排屑钻头的排屑过程进行流体力学仿真,通过仿真得出:当刀具转速n=3 000 r/min、进给量f=0.06 mm/r、排屑负压P≥9 kPa时,系统能够将加工时产生的切屑及时有效的排出;当排屑负压P=9 kPa、进给量f=0.06 mm/r、钻头转速n≤3 000 r/min时,系统能够将加工时产生的切屑及时有效的排出;最后,搭建吸气式内排屑系统试验平台并制造PCD内排屑刀具,验证以上仿真和理论计算的正确性。

主 题 词：内排屑系统 内排屑钻头 排屑负压 钻头转速 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2019.05.223

馆 藏 号：203632792...