碳纖維增強樹脂基復合材料切削加工理論與技術

目錄　
總序　
前言　
第1章　碳纖維增強樹脂基復合材料(CFRP)概述　1　
1.1　引言　1　
1.2　CFRP的發(fā)展歷程　3　
1.3　CFRP的工程應用　5　
1.3.1　航空航天領域　5　
1.3.2　海洋工程領域　7　
1.3.3　陸地交通運輸領域　8　
1.3.4　能源及其他領域　8　
1.4　CFRP的成型　9　
1.4.1　CFRP的成型原料　10　
1.4.2　CFRP的成型方法　11　
1.5　CFRP的加工　13　
1.5.1　CFRP的加工要求　14　
1.5.2　CFRP的加工方法　15　
1.5.3　CFRP切削加工的挑戰(zhàn)　17　
1.6　本章小結(jié)　22　
參考文獻　22　
第2章　CFRP的切削基礎理論　26　
2.1　細觀尺度CFRP的切削模型　27　
2.1.1　慮及多向約束的單纖維切削模型　27　
2.1.2　纖維切削斷裂的判定　32　
2.1.3　細觀尺度上切削CFRP的纖維變形　34　
2.2　宏觀尺度CFRP的成屑行為和切削力模型　35　
2.2.1　宏觀尺度CFRP的成屑行為　35　
2.2.2　CFRP直角切削的切削力模型　40　
2.3　慮及切削溫度的CFRP切削模型的建立　43　
2.3.1　CFRP切削溫度場分布模型　43　
2.3.2　慮及切削溫度的切削模型　49　
2.4　本章小結(jié)　50　
參考文獻　50　
第3章　切削加工CFRP的有限元數(shù)值模擬　52　
3.1　細觀尺度直角切削CFRP的有限元數(shù)值模擬　53　
3.1.1　CFRP組成相的本構(gòu)模型　53　
3.1.2　細觀尺度直角切削CFRP的有限元數(shù)值模擬過程　58　
3.1.3　細觀尺度直角切削CFRP的材料去除分析　60　
3.2　宏觀尺度直角切削CFRP的有限元數(shù)值模擬　65　
3.2.1　宏觀尺度CFRP的本構(gòu)模型　65　
3.2.2　宏觀尺度直角切削CFRP的有限元數(shù)值模擬過程　69　
3.2.3　宏觀尺度直角切削CFRP的面下?lián)p傷分析　74　
3.3　鉆削和銑削CFRP的有限元數(shù)值模擬　78　
3.3.1　鉆削CFRP的有限元數(shù)值模擬過程及分析　78　
3.3.2　銑削CFRP的有限元數(shù)值模擬過程及分析　82　
3.4　本章小結(jié)　84　
參考文獻　84　
第4章　CFRP切削加工損傷抑制原理和加工工具　88　
4.1　CFRP切削加工損傷抑制原理　89　
4.1.1　“微元去除”CFRP切削加工損傷抑制原理　91　
4.1.2　“反向剪切”CFRP切削加工損傷抑制原理　96　
4.2　CFRP鉆削制孔刀具　101　
4.2.1　傳統(tǒng)鉆削刀具幾何特征對CFRP制孔損傷的影響　102　
4.2.2　具有“反向剪切”功能的鉆削刀具微齒結(jié)構(gòu)　114　
4.2.3　具有“反向剪切”功能的微齒鉆削刀具及制孔效果　118　
4.2.4　系列化微齒鉆削刀具　126　
4.3　CFRP銑削刀具　129　
4.3.1　CFRP銑削刀具的基本結(jié)構(gòu)　129　
4.3.2　具有“微元去除”和“反向剪切”功能的左、右螺旋刃微齒銑刀　131　
4.3.3　左、右螺旋刃微齒結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計及切削加工效果　135　
4.3.4　系列化左、右螺旋刃微齒銑刀　139　
4.4　本章小結(jié)　141　
參考文獻　141　
第5章　切削CFRP的刀具磨損　143　
5.1　切削CFRP時刀具磨損的成因　143　
5.2　切削CFRP時刀具磨損的形態(tài)及程度表征　144　
5.2.1　刀具磨損形態(tài)　144　
5.2.2　刀具磨損程度表征　146　
5.3　切削CFRP時刀具磨損的規(guī)律　148　
5.4　切削CFRP時刀具磨損的抑制方法　152　
5.4.1　局部潤滑冷卻抑制刀具磨損　153　
5.4.2　涂層抑制刀具磨損　156　
5.5　本章小結(jié)　159　
參考文獻　159　
第6章　CFRP低損傷切削加工工藝　161　
6.1　CFRP低損傷鉆削工藝　162　
6.1.1　基于工藝參數(shù)優(yōu)化的低損傷鉆削工藝　162　
6.1.2　強化出口側(cè)支撐的低損傷鉆削工藝　164　
6.1.3　降低切削區(qū)溫度的低損傷鉆削工藝　165　
6.1.4　振動輔助式低損傷鉆削工藝　168　
6.1.5　逆向冷卻低損傷鉆削工藝　169　
6.2　CFRP低損傷銑削工藝　173　
6.2.1　銑削工藝參數(shù)對CFRP去除過程的影響　173　
6.2.2　銑削材料去除過程對銑削損傷形成的影響　180　
6.2.3　銑削工藝參數(shù)對銑削損傷形成的影響　182　
6.2.4　CFRP低損傷銑削工藝參數(shù)的優(yōu)選方法　185　
6.3　本章小結(jié)　188　
參考文獻　188　
第7章　CFRP與金屬疊層結(jié)構(gòu)的一體化鉆削　190　
7.1　疊層結(jié)構(gòu)一體化鉆削軸向力的計算方法　191　
7.2　疊層結(jié)構(gòu)一體化鉆削界面溫度場的計算方法　199　
7.3　不同溫度下疊層結(jié)構(gòu)鉆削損傷形成的臨界條件　203　
7.3.1　金屬/CFRP疊層一體化鉆削　203　　
7.3.2　CFRP/金屬疊層一體化鉆削　206　
7.4　疊層結(jié)構(gòu)一體化鉆削損傷抑制方法　208　
7.4.1　多階梯多刃帶式低損傷鉆削刀具結(jié)構(gòu)　208　
7.4.2　豎刃斷屑式低損傷鉆削刀具結(jié)構(gòu)　216　
7.5　本章小結(jié)　221　
參考文獻　222　
關鍵詞索引　224