The invention provides a method for predicting the life of a CFRP and a titanium alloy laminated structure reaming tool, relating to the technical field of the carbon fiber composite material and the titanium alloy laminated assembly technology. The method established by CFRP and titanium alloy laminated structure of reaming, reamer diameter error analysis model of flank wear (VB) analysis model, using a variety of evaluation index of reamer tool life, considering the size of the laminated structure in the process of precision reaming and reaming tool flank wear of two kinds of constraints. On the basis of the reamer structure parameters and drilling parameters, predicting the effective service life analysis reamer. The prediction results from the method provided by the invention of reamer life with high accuracy, the maximum number of holes can predict the laminated structure of reaming effectively, decrease caused by the tool life beyond the nonconforming parts rate and scrap rate, and make the system play a reaming hole cutter maximum.
【技术实现步骤摘要】
CFRP与钛合金叠层结构铰孔刀具寿命的预测方法
本专利技术涉及碳纤维复合材料与钛合金叠层装配
,尤其涉及一种CFRP与钛合金叠层结构铰孔刀具寿命的预测方法。
技术介绍
碳纤维复合材料(CFRP)具有密度低、强度高、比强度大、吸振性好等一系列优点,在航空航天、汽车、导弹等领域得到广泛的应用。例如,波音787客机机身表面90%都采用了碳纤维复合材料,我国新型航空飞行器也逐渐增加碳纤维复合材料使用的比例,航空飞行器复合材料及钛合金的应用比例已经成为衡量其先进性的重要指标之一。随着先进航空飞行器广泛使用碳纤维复合材料,碳纤维复合材料与钛合金叠层装配结构的制孔需求越来越大,波音787客机装配需要加工400万个碳纤维复合材料与钛合金叠层结构孔。由于碳纤维复合材料与钛合金的难加工特性及其相互制约、影响,制孔过程存在着制孔刀具寿命低、制孔质量不易保证、零件报废率难以控制的突出问题。据报道,国内外飞机组装过程中,因制孔加工产生的复材分层/撕裂缺陷而导致报废的碳纤维复合材料零件数量占全部报废零件的60%以上。碳纤维复合材料与钛合金叠层结构铰孔条件复杂,铰刀结构参数和铰孔工艺参数对铰刀刀具寿命影响较大,铰孔刀具使用寿命难以准确预测。由于缺少有效的叠层结构铰孔刀具寿命预测方法,操作人员难以判断在当前铰孔条件下,铰刀何时达到使用寿命极限。为了避免因超过刀具有效使用寿命而导致的低合格率和高零件报废率,只能根据经验减少制孔数量,因此极大的降低了铰孔刀具的有效使用寿命,人为提高了制孔成本。针对碳纤维复合材料与钛合金叠层结构铰孔刀具寿命的预测方法,国内外进行了大量的研究工作,提出了面 ...
【技术保护点】
一种CFRP与钛合金叠层结构铰孔刀具寿命的预测方法,其特征在于:该方法的具体步骤如下:步骤1、设置叠层结构铰孔孔径尺寸精度标准;步骤2、设置叠层结构铰孔铰刀磨钝标准为铰刀后刀面磨损值VB不大于0.06mm;步骤3、设置并输入初始铰孔数量;步骤4、根据叠层结构平稳铰孔阶段孔径尺寸误差随制孔数量变化的映射关系模型,计算在当前铰刀结构几何参数、铰孔工艺参数和铰孔数量条件下的孔径尺寸误差;所述孔径尺寸误差随制孔数量变化的映射关系模型如式(1)所示;D=1.214N+0.15216+D
【技术特征摘要】
1.一种CFRP与钛合金叠层结构铰孔刀具寿命的预测方法,其特征在于:该方法的具体步骤如下:步骤1、设置叠层结构铰孔孔径尺寸精度标准;步骤2、设置叠层结构铰孔铰刀磨钝标准为铰刀后刀面磨损值VB不大于0.06mm;步骤3、设置并输入初始铰孔数量;步骤4、根据叠层结构平稳铰孔阶段孔径尺寸误差随制孔数量变化的映射关系模型,计算在当前铰刀结构几何参数、铰孔工艺参数和铰孔数量条件下的孔径尺寸误差;所述孔径尺寸误差随制孔数量变化的映射关系模型如式(1)所示;D=1.214N+0.15216+Df(1)其中,D为孔径尺寸误差,N为铰孔数量,Df为孔径尺寸误差修正值,Df的计算如式(2)所示;其中,kr为铰刀主偏角,αr为铰刀外缘后角,Vc为铰孔切削速度,fr为铰孔每转进给量;步骤5、如果步骤4计算获得的...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑耀辉,王志坚,李晓鹏,王奔,王明海,马书娟,邵晨峰,
申请(专利权)人:沈阳航空航天大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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