不同粒度的金刚石套料钻钻削碳纤维复合材料时对轴向力及出入口质量的影响

碳纤维增强复合材料在加工过程中,容易产生分层、毛刺、撕裂等缺陷,还会加剧刀具的磨损。针对以上问题,研制了不同粒度的金刚石套料钻,进行了碳纤维复合材料制孔加工实验,分析了磨粒粒度对轴向力、扭矩和出口质量的影响。得到以下结论:采用有细粒度金刚石的钎焊套料钻可以减小钻孔时的轴向力和扭矩。不同粒度套料钻所加工的孔入口处均未出现任何缺陷,出口处的缺陷主要以撕裂缺陷为主。金刚石粒度80/100的钎焊套料钻在进给速度为100 mm/min,主轴转速15 000 r/min的条件下出入口质量优于其他粒度。     

GFRP低频轴向振动制孔的钻削力特性和套料钻磨损分析

GFRP的套孔钻削过程中极易产生分层、撕裂等加工损伤,其与轴向钻削力直接相关。为提高GFRP的制孔质量,采用新型金刚石薄壁套料钻,结合低频轴向振动加工技术,建立单颗磨粒的运动学模型和动力学模型,试验研究GFRP制孔中的轴向力变化规律,并对套料钻的烧焦概率、自动落料率进行分析。结果表明：对比常规钻削,低频振动钻削时的瞬时进给量和轴向力比常规钻削时的大,且随着振幅的增加,轴向力也随之增大;低频振动钻削和常规钻削时的轴向力皆随进给速度的增加而增大,随主轴转速的升高而降低。同时,低频振动钻削时磨粒间断性地参与钻削,大大降低了套料钻的烧焦概率,提高了其自动落料率,自动落料率高达88.24%,可实现GFRP的连续批量制孔。     

制孔分层损伤对CF/PEEK复合材料拉伸性能和表面应变分布的影响

目的 研究钻削制孔表面分层损伤与拉伸载荷下开孔碳纤维增强聚醚醚酮（CF/PEEK）复合材料表面应变分布的相关性。方法 通过对CF/PEEK复合材料层合板进行钻削制孔实验,分析不同进给速度对钻削温度、钻削轴向力、制孔出口表面分层和孔壁表面损伤的影响。采用数字图像相关技术（DIC）和力学实验相结合的方法,研究分层损伤程度对开孔CF/PEEK复合材料层合板拉伸性能和表面应变分布的影响。使用扫描电镜观测开孔试件的断裂形貌,分析开孔试件受拉伸载荷时的破坏模式。结果 随着进给速度的增加,钻削温度降低,钻削轴向力提高,出口表面分层和孔壁损伤程度加剧。随着分层损伤程度的增加,层合板的拉伸强度呈现出降低的趋势,试件的拉伸强度从558.4 MPa降低到525.63 MPa,降低了5.87%。在中应力和高应力状态下,试件x方向的最大负应变随着分层损伤程度的增加而增加。在高应力状态下,试件y方向的最大正应变随着分层损伤程度的增加而增加。试件的断裂方式主要是基体开裂、分层和纤维撕裂,断口有纤维脱落和纤维拔出,垂直于载荷方向的纤维破坏模式为剥离破坏,与载荷方向一致的纤维破坏模式为拉伸破坏。结论 钻削制孔表面分层损...     

钎焊金刚石套料钻钻削CFRP的孔质量研究

采用钎焊金刚石套料钻进行了钻削碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)试验,使用测力仪与三维视频显微镜对钻削过程中的钻削力以及孔出、入口缺陷进行了测试与观察.实验结果表明:钎焊金刚石套料钻钻削CFRP时,相同转速下,钻削力随进给量的增大而增大;相同进给量下,钻削力随转速的增大而增大,且进给量对钻削力的影响大于转速的影响;已...     

C/SiC复合材料微孔的电镀金刚石钻头钻削加工

用金刚石基本颗粒尺寸分别为20～30,36～54和63～75μm,直径在0.280～0.440 mm范围的6种电镀金刚石钻头,钻削三维针刺毡基C/SiC复合材料微孔,测试6种钻头的最佳加工工艺参数,分析工艺参数及金刚石基本颗粒尺寸、钻头直径等对微孔加工质量、加工效率的影响。结果表明：在相同钻削速度条件下,进给速度越低时,加工的微孔质量越好;钻头电镀的金刚石磨粒基本颗粒尺寸越大,其钻削效率越高;在6种钻头中,直径为0.300 mm的基体上电镀63～75μm的磨粒,直径为0.200 mm的基体上电镀36～54μm的磨粒,能够获得更优的钻孔性能。     

超硬磨料套料钻水下钻削P110钢的磨损实验

P110钢具有良好的综合力学性能,广泛用作油气井的套管,使用硬质合金工具对其进行水下钻削时工具磨损严重。实验研究3种不同超硬磨粒及结合剂的套料钻水下钻削P110钢的磨耗比,跟踪观察套料钻表面的磨粒形貌变化,并分析金刚石磨粒表面的石墨化情况。结果表明：在相同加工条件下,3种不同套料钻的端面磨耗大致相同,但使用金刚石磨粒的套料钻侧面磨损明显小于使用立方氮化硼（cBN）磨粒套料钻的;在水下加工条件下,端面金刚石磨粒会产生石墨化,但其仍保持一定的切削能力;结合剂硬度影响磨粒出露,从而导致套料钻在不同工作状态下的性能产生差异。     

刀具类型对CFRP制孔缺陷及孔壁质量的影响研究

使用不同类型刀具对碳纤维复合材料(CFRP)制孔过程中的缺陷和孔壁质量进行研究,设计了单因子实验,通过选取制孔刀具传统麻花钻、螺旋铣刀、台阶钻、烛心钻,对CFRP进行了切削制孔实验,利用超景深电子显微镜观测加工缺陷,使用表面粗糙度测量仪测量孔壁粗糙度。结果表明,与传统麻花钻制孔相比,采用螺旋铣工艺、台阶钻或烛心钻制孔能够减小孔口处的分层缺陷,有效提高孔表面质量。     

氧化锆陶瓷微孔钻削加工工艺试验研究

针对氧化锆陶瓷钻削微孔过程中出现的轴向力大和出口崩边严重的问题，使用直径为0.2 mm的金刚石涂层钻头钻削完全烧结的氧化锆陶瓷微孔，通过单因素试验方法，研究主轴转速、进给速度和步进距离对轴向力的影响，在此基础上开展啄钻工艺对比试验，探索变进给啄钻工艺对出口崩边尺寸的影响。结果表明：轴向力大小随着进给速度和步进距离的增加而增大，随着主轴转速的增加先降低后增大；采用变进给啄钻可以有效提高孔出口加工质量。     

微粉金刚石钎焊砂轮磨削氧化铝陶瓷的磨削力和表面粗糙度特征

在不同磨削深度、砂轮转速和进给速度组合下,研究微粉金刚石钎焊砂轮磨削氧化铝陶瓷过程的磨削力及工件的表面粗糙度的变化规律,并筛选出低磨削力和低工件表面粗糙度的加工工艺参数。试验结果表明:在微粉金刚石钎焊砂轮的磨削过程中,氧化铝陶瓷主要通过脆性断裂的方式去除;随着磨削深度、进给速度的增加,砂轮在进给方向和切深方向的力以及工件表面粗糙度都上升;随着砂轮转速的增加,进给方向和切深方向的力以及工件表面粗糙度都下降。试验获得的低磨削力和低工件表面粗糙度精密加工工艺参数分别为:磨削深度为1.0 μm,进给速度为12 mm/min,砂轮转速为24 000 r/min和磨削深度为1.0 μm,进给速度为1 mm/min,砂轮转速为20 000 r/min。低磨削力磨削时,微粉金刚石钎焊砂轮受到的X方向和Z方向的磨削力分别为0.15 N和0.72 N;精密加工后的氧化铝陶瓷的表面粗糙度值可达0.438 μm。      

增强体对汽车用7039铝合金钻削加工性能影响的研究

针对汽车用7039铝合金耐磨性较差等问题,试验制备了加入几种不同增强颗粒的7039铝合金基复合材料,研究加入了不同增强颗粒对7039铝合金加工特性的影响。在不同钻削速度和不同进给速度下进行钻削加工试验,得到各种材料的表面粗糙度、刀具钻削力及扭矩的变化规律。试验表明,7039铝合金及其复合材料的表面粗糙度随着主轴转速增加而减小,随着进给速度增加而增大;钻削力和扭矩随着钻削速度增加而减小,随着进给速度增加而增大;添加Al2O3的7039铝合金基复合材料的加工性能要优于其他增强体的复合材料,7039铝合金及复合材料的最佳钻削加工工况为主轴转速4 500 r/min和进给速度每齿0.1 mm;该研究为铝合金及其增强复合材料的加工制造提供参考。     

深孔侧壁冲孔模设计

介绍了一种深孔侧壁从里向外冲孔的模具,解决了深孔内毛刺难以去除的问题。模具结构新颖,冲孔凸模更换方便,模具已应用于批量生产,使用效果良好,加工零件质量稳定,可为类似零件的加工提供一定的参考作用。     

Deep hole drilling

Deep hole drilling processes, which differ significantly from conventional drilling processes, are relevant for a lot of different applications where holes with high length-to-diameter-ratios and very good qualities are necessary. This paper gives an overview of different methods, which are established to produce bore holes with demanding aspects related to diameter, length-to-diameter-ratio, bore hole quality, workpiece materials and complex internal contours. Beside the detailed explanation of the deep hole drilling methods and tools also the fundamentals of the deep hole drilling principle are explained and completely new developed figures and tables summarize the state of the art. In addition for the most important areas the latest results of process and tool development are included.     

铸铁件砂孔和渣孔缺陷的研究与防治

砂孔和渣孔是铸造过程中最常见的铸件缺陷类型。尤其是在湿型砂铸铁件生产中最为常见。虽然可以使用能谱分析仪和扫描电子显微镜对砂孔和渣孔加以明确区分,但多数铸造企业并不具备此检测条件,很多砂孔和渣孔凭目测很难得出准确定论。因此,将砂孔和渣孔放在一起进行了深入的研究。     

孔强化处理对带孔镁合金零件疲劳性能的影响

利用孔挤压、机械喷丸、孔挤压+机械喷丸复合处理对带孔镁合金试样进行孔强化处理,研究孔强化处理对带孔试样疲劳寿命的影响,利用扫描电子显微镜观察了不同处理方法下疲劳试样断口形貌。结果表明,孔表面经挤压及机械喷丸处理后,试样表面最大残余压应力较高,表面晶粒细化明显,疲劳裂纹源区由试样上表面尖角处转移到了强化层以内,从而使试样疲劳寿命显著提高,是未处理试样的3倍。     

精密修孔模设计

分析精密齿轮中心孔表面质量加工工艺的缺点及解决方法,用精密修孔模保证齿轮同轴度的要求,提高了齿轮的生产效率和质量,对同类零件的加工具有一定的参考作用。     

渣气孔的实际观察

阐述渣气孔的分布和形态、渣气孔的成因、缺陷判断和防止措施。     

鸡蛋壳上的“小孔”

煮鸡蛋时,细微的气泡会唱着"吱吱……"的歌从蛋壳上的小气孔中冒出。蛋壳上的小孔到底是什么样子的?这激发了小作者浓厚的科学探索兴致。小作者通过体式显微镜,扫描电镜和能谱分析等手段,观察了生鸡蛋壳、熟鸡蛋壳、咸鹅蛋壳以及松花蛋蛋壳。你想知道她观察到了什么吗,那就一起来读小作者曹薰元的科学探知大作吧!     

工艺孔在注塑模具中的应用

介绍了工艺孔在注塑模具中各个零件的应用。通过合理地设计工艺孔,既方便了模具的生产加工以及拆装或调试,提高装配效率,也保证了模具零件的加工精度,提高了模具的质量。     

A study of hole mobility in diaryldiacetylenes

Thin homogeneous films exhibiting effective hole transport with drift mobility values up to 10⁻⁴ cm² V⁻¹ s⁻¹ are formed in the process of vacuum thermal deposition of monomeric diaryldiacetylenes. Basic transport characteristics and their dependence on the electric field, temperature and chemical composition of the monomers are determined.     

Confinement-induced enhancement of hole mobility in MEH-PPV

Template wetting nanofabrication was used to create high-aspect-ratio, nanotubular structures from the semiconducting polymer poly(2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene). Carrier transport in these nanostructures was determined to be space-charge-limited and thermally activated, with low-field mobilities shown to up to three be orders of magnitude higher than those typically reported for thin-films of the same material. Ultraviolet–visible spectroscopy showed a 0.3–0.6 eV reduction in the leading-edge absorption energy of polymer nanotubular structures compared to thin-films or solutions. Photovoltaic devices constructed from the nanotubes demonstrated photovoltaic fill factors superior to those measured in similarly constructed thin-film devices. These results are indicative of a confinement-induced ordering present in the nanotubular material.