電鍍金剛石鉆頭切削原理和普通的鉆頭不同，電鍍金剛石鉆頭鉆孔的本質(zhì)為“以磨代鉆”，制孔時每一個磨粒的運動軌跡是螺旋線。刀具端面上的磨粒為主切削部分，這些磨粒大多數(shù)是負(fù)前角，一個具有很大負(fù)前角的切削刃以很高的速度切入復(fù)合材料表面，磨粒切削刃和纖維之間產(chǎn)生摩擦、擠壓作用，并且克服碳纖維和基體的彈性變形的阻力形成切屑。

       碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)作為一種先進(jìn)的復(fù)合材料已經(jīng)在飛機結(jié)構(gòu)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，并不斷地從非承力構(gòu)件向次承力構(gòu)諸如制孔毛刺、撕裂、分層缺陷等問題也越來越多，一直以來采用硬塑料板或鋁板頂緊鉆頭出口處，防止復(fù)合材料孔出口面撕裂，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品強復(fù)合材料加工問題，開發(fā)了一種貫穿全長的單向四槽螺旋硬質(zhì)合金銑刀，較好地解決了切削熱問題。美國堪薩斯州立大學(xué)Z.C. Li等人利用超聲振動加工工藝，采用金屬結(jié)合劑燒結(jié)金剛石鉆頭進(jìn)行碳纖維復(fù)合材料鉆孔研究，取得了較好的效果。波音公司針對碳纖維復(fù)合材料和鈦合金鉆削加工而研制的金剛石復(fù)合鉆頭可以實現(xiàn)復(fù)合材料與鈦合金構(gòu)件的一次加工，刀具壽命得到了大大的提高，鉆孔質(zhì)量也有所改善，同時提高了加工效率。

       目前我國裝配制孔仍然以傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金刀具為主，不僅刀具磨損嚴(yán)重，而且加工效率低下、加工質(zhì)量不穩(wěn)定。本文結(jié)合生產(chǎn)實踐，從制孔缺陷形成過程的分析人手，分析了切削力對制孔缺陷的影響規(guī)律，探討了“以磨代鉆”工藝的實用價值，為改善和提高企業(yè)碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件制孔質(zhì)量和效率提出了一條有效的技術(shù)途徑。

資料下載:   航空碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件無缺陷制孔方法的研究.pdf