碳纖維樹脂復合材料磨削溫度的試驗研究 zund G3 3XL-2500-卡車篷布台中雷射切割雕刻代工－李哲榮焦點新聞熱搜

摘　要：碳纖維/樹脂復合材料作為一種先進的復合材料，在航空航天、汽車等領域已有廣泛的應用，構建了磨削溫度試驗系統，試驗研究了碳纖維/樹脂復合材料磨削溫度隨工藝參數的變化規律，得到了合理的碳纖維/樹脂復合材料磨削參數范圍。
關鍵詞：碳纖維；復合材料；磨削溫度

0　緒　論

　　碳纖維/樹脂復合材料作為一種先進的復合材料，具有重量輕、模量高、比強度大、熱膨脹系數低、耐腐蝕、吸振性好等一系列優點，在航空航天、汽車等領域已有廣泛的應用，隨著航空、航天及軍事裝備技術的快速發展，對碳纖維復合材料構件的要求日益嚴格，碳纖維復合材料的機械加工中的熱問題已成為影響其性能的重要因素。另外，隨著碳纖維復合材料性能的不斷提高，材料的切削加工性能越來越差，熱量堆積導致砂輪刀具磨損加劇，影響加工精度和加工效率，難以降低加工成本。在碳纖維增強復合材料的零件與其他零部件裝配連接時，不可避免的要進行大量的機械加工，特別是磨削加工與孔加工。因此，碳纖維復合材料磨削熱分析研究，已成為目前復合材料研究和應用所面臨的一項亟待解決的難題。

1　磨削測溫實驗

　　本試驗以碳纖維/樹脂復合材料板為試驗材料，進行磨削測溫試驗。該碳纖維增強復合材料的增強體是T300型碳纖維，基體材料是AG-80型樹脂，在預浸處理后鋪層預置而成。材料如圖1所示。

2　實驗結果

　　圖3是GC60J砂輪磨削碳纖維/樹脂復合材料的試驗結果，在砂輪線速度V_s=15.7m/s的條件下，改變工件進給速度和磨削深度得到的曲線。由圖3可以看出，增大磨削深度ap，工件表面磨削溫度升高。主要是由于磨削過程中，增大磨削深度由于切削變形力和摩擦力均增大，因而使磨削溫度升高。圖3 磨削深度對磨削溫度的影響圖4是GC60J磨削碳纖維/樹脂復合材料的試驗結果，在工件進給速度V_w=14m/min的條件下，改變磨削深度和砂輪線速度得到的幾組曲線。由圖4可以看出，增大砂輪轉速Vs，工件表面磨削溫度升高。增大砂輪轉速，由于單位時間內工作的磨粒數增多，磨削厚度變薄，切削變形能增大，同時，產生劃擦和耕犁的磨粒數增多，是摩擦加劇，因而導致磨削溫度升高。

　　圖5是GC60J磨削碳纖維/樹脂復合材料的試驗結果，在砂輪線速度V_s=11.8m/s的條件下，改變磨削深度和進給速度得到的幾組曲線。由圖4可以看出，增大進給速度V_w，工件表面磨削溫度升高。增大工件進給速度，使得每顆磨粒的切削厚度增大，因此使得磨削阻力增大，熱源強度增大，因而導致磨削溫度升高。

3　結　論

　　通過以上試驗和分析我們得到如下結論：
　　（1）增大砂輪轉速，由于單位時間內工作的磨粒數增多，磨削厚度變薄，切削變形能增大，產生劃擦和耕犁的磨粒數增多，摩擦加劇，因而導致磨削溫度升高。
　　（2）增大磨削深度由于切削變形力和摩擦力均增大，因而使磨削溫度升高。
　　（3）增大工件進給速度，使得每顆磨粒的切削厚度增大，因此使得磨削阻力增大，熱源強度增大，因而導致磨削溫度升高。
　　（4）為了保證溫度在200以下，并考慮加工效率，工藝參數選擇為：磨削深度0.02～0.04mm，砂輪速度取13～17m/s，進給速度取12～16m/min。

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