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《管鋸鑽鑽削碳纖維複合材料之研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、先進(jìn)工程學(xué)刊第二卷第三期145JournalofAdvancedEngineeringVol.2,No.3,pp.145-149/July2007管鋸鑽鑽削碳纖維複合材料之研究StudyofCore-SawDrillinDrillingCarbonFiberReinforcedPlastics*12曹中丞張瑞慶*12Chung-ChenTsao,Rwei-ChingChang摘要對(duì)需要以孔做為接合之複合材料構(gòu)件而言，鑽削仍是目前工業(yè)界最常喜歡使用的低廉加工方法。在所有碳纖維複合材料鑽孔缺陷中，本文關(guān)心出口脫層。採用
2、超音波掃瞄法檢測(cè)材料的脫層，主要原因是碳纖維複合材料顏色為黑色，不易用工具顯微鏡進(jìn)行。鑽削碳纖維複合材料實(shí)驗(yàn)所獲之軸向推力量測(cè)結(jié)果，與理論臨界軸向推力比較，其誤差值約為13.2%。同時(shí)，管鋸鑽的軸向推力與脫層會(huì)隨著進(jìn)給速率的增加而增加，且隨著主軸轉(zhuǎn)速的增加而減少，而管鋸鑽內(nèi)徑7.4mm之軸向推力與脫層，較內(nèi)徑5.5mm鋸鑽均大，此與實(shí)際加工所得之結(jié)果非常吻合。關(guān)鍵詞：管鑽，管鋸鑽，脫層，軸向推力AbstractDrillingisthecheapestemployedmachiningoperationsinind
3、ustryforholemakingforrivetingandfasteningstructuralassemblesofcompositematerials.Amongalldefectsduringdrillingofcarbonfiberreinforcedcompositematerials,delaminationisaconcerninthispaper.Theevaluationofthedelaminationdamageisimportantbutratherdifficultbytool’sm
4、icroscope,particularlyforcarbonfiber-basedcomposites,becausetheircolourmakesvisualinspectiondifficult.Theerrorbetweenexperimentalandtheoreticalthrustforceindrillingcarbonfiberreinforcedplasticsisabout13.2%.Thethrustforceanddelaminationforcore-sawdrillincreasew
5、iththeincreasingfeedrateanddecreasewiththeincreasingspindlespeed.Thevaluesofthrustforceanddelaminationforcore-sawdrillarelargerattheinnerdiameterof7.4mmthanattheinnerdiameterof5.5mm.Theresultsagreewiththeindustrialpractice.Keywords:coredrill,core-sawdrill,dela
6、mination,thrustforce需要以孔做為接合之複合材料構(gòu)件而言，雖孔的加工方I.導(dǎo)論法很多（如鑽削、超音波、雷射、水刀與放電加工），複合材料擁有非常優(yōu)異的機(jī)械性質(zhì)，如高比強(qiáng)度、然各有其優(yōu)缺點(diǎn)，而鑽削仍是目前工業(yè)界最喜歡使用的高衝擊強(qiáng)度、高設(shè)計(jì)自由度及高耐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，因此廣加工方法[4]。Koplev[5]從經(jīng)濟(jì)及被加工工件之強(qiáng)度的泛被應(yīng)用在航太、電子、汽車與運(yùn)動(dòng)器材等用途上。然觀點(diǎn)，指出傳統(tǒng)的加工方法是有其競爭性。但就整體的而複合材料之異方向性與纖維磨耗特性，於鑽削時(shí)所造品質(zhì)而言，則不盡然。成複合材料上
7、之脫層與微裂縫等缺陷產(chǎn)生，較一般金屬在所有複合材料鑽孔的缺陷中，出口脫層是吾人最加工特性不同，致使吾人對(duì)複合材料的加工觀念與條關(guān)心的。另外，Koplev[5]首先提出複合材料之切屑移件，必須予以認(rèn)知與了解。自1970年起，已有學(xué)者開除爲(wèi)一連續(xù)的材料破裂過程。諸多研究指出，鑽頭的軸始對(duì)複合材料進(jìn)行有效率之鑽孔加工研究，同時(shí)亦有一向推力是造成複材層板在出口處脫層的原因[6,7]。此些論文對(duì)複合材料加工之特質(zhì)討論[1,2]，然普遍認(rèn)爲(wèi)複外，一些學(xué)者亦經(jīng)證實(shí)，複合材料的鑽削品質(zhì)良窳與鑽合材料表面加工精度不佳爲(wèi)其特性。複合材
8、料之所以難削參數(shù)選取息息相關(guān)[8-10]。而鑽頭的幾何形狀是影響以加工，與其異方向性及纖維磨耗特性有關(guān)[3]。但是對(duì)鑽削性能最重要因素之一。因此如何改變鑽頭的幾何形12大華技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化工程系聖約翰科技大學(xué)機(jī)械與電腦輔助工程系*Correspondingauthor.Email:aetcc@msdb.thit.edu.tw1DepartmentofAutom
