一种芳纶纤维增强复合材料钻削装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种芳纶纤维增强复合材料钻削装置，针对芳纶纤维的难加工特性提出了新型钻削装置，主要由钻削系统、复合钻削装置、活动支架、芳纶纤维复合材料工件、底座、顶架、轴向进给系统、导轨系统组成。轴向进给系统控制电机沿着导轨轴向运动，实现刀具的轴向进给。刀具和复合钻削装置的轴套、支座和上、下套环保持同轴定位，根据加工孔径的要求配备使用不同规格内径的套环。在钻削过程中，工件同时受到上套环的压缩力和下套环的支撑力，抑制上下表面纤维层的弯曲和退让，增强了工件的层间结合强度，进而抑制分层缺陷的发生。该钻削装置操作便捷，适合各种复杂型面的工件加工，提高机加效率的同时能够有效抑制分层、撕裂和起毛缺陷的发生，显著改善制孔质量。

A kind of aramid fiber reinforced composite drilling device

The invention discloses a kind of aramid fiber reinforced composite drilling device. A new drilling device is put forward for the difficult processing characteristics of aramid fiber. It mainly consists of drilling system, compound drilling device, movable support, aramid fiber composite material, base, top frame, axial inlet system and guide rail system. The axial feed system controls the axial movement of the motor along the guide rail to achieve the axial feed of the cutter. The shaft sleeve, the support and the upper and lower sleeve of the cutting tool and the compound drilling device are in the coaxial position. According to the requirements of the machining aperture, the sleeve of the inner diameter of different specifications is equipped. In the process of drilling, the workpiece is also subjected to the compression force of the upper ring and the supporting force of the lower ring. It inhibits the bending and the retreat of the upper and lower surface fiber layers, strengthens the interlayer bonding strength of the workpiece, and then inhibits the occurrence of the delamination defect. The drilling device is easy to operate, and is suitable for the machining of various complex surface parts. It can effectively restrain the occurrence of delamination, tearing and pilling defects, and improve the quality of hole making significantly.

【技术实现步骤摘要】
一种芳纶纤维增强复合材料钻削装置
本专利技术涉及纤维增强复合材料的机械加工领域，具体说是一种芳纶纤维增强复合材料的新型钻削装置。
技术介绍
芳纶纤维增强复合材料因其模量高、韧性好、强度高等特点在国防军工和航空航天领域得到了广泛应用。然而，复杂的多相结构、较差的热导率和较低的层间结合强度使其成为典型的难加工材料。复合材料在装配过程中通常需要螺接或铆接，芳纶纤维增强复合材料层合板进行制孔时，极易出现起毛、撕裂和分层等表面缺陷。分层缺陷是由于刀具轴向切削力超过了层合板的层间结合强度，进而导致铺层间的破坏分离情况。芳纶纤维呈丝絮状残留并堆积于表面称之为起毛缺陷，是芳纶纤维增强复合材料最显著的加工缺陷形式。当刀具即将穿透材料时，出口处剩余的未切削纤维铺层与基体间发生层间剥离并被拉裂撕扯的现象称为撕裂缺陷。钻削过程中产生这些表面缺陷，加工和装配精度不仅难以保证，疲劳寿命和承载能力也会明显下降。CN201510709886.1公开了一种碳纤维复合材料陀螺式铣削钻孔工艺，铣刀在绕自身轴线旋转的同时绕公转轴公转。自转轴与公转轴之间的夹角为θ，夹角可以根据被加工孔的形状进行调整。在铣刀进行“陀螺式”运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芳纶纤维增强复合材料钻削装置，其特征在于，包括钻削系统、复合钻削装置、活动支架、芳纶纤维复合材料工件、底座、顶架、轴向进给系统、导轨系统；所述轴向进给系统通过伺服电机驱动丝杠旋转，控制安装在丝杠上的升降台沿着滑道轴向运动，使电机沿着导轨轴向运动，实现刀具的轴向进给；所述复合钻削装置安装在活动支架上，能够沿着滑道上下滑动。

【技术特征摘要】
1.一种芳纶纤维增强复合材料钻削装置，其特征在于，包括钻削系统、复合钻削装置、活动支架、芳纶纤维复合材料工件、底座、顶架、轴向进给系统、导轨系统；所述轴向进给系统通过伺服电机驱动丝杠旋转，控制安装在丝杠上的升降台沿着滑道轴向运动，使电机沿着导轨轴向运动，实现刀具的轴向进给；所述复合钻削装置安装在活动支架上，能够沿着滑道上下滑动。2.一种如权利要求1所述的芳纶纤维增强复合材料钻削装置，其特征在于，复合钻削装置中的轴套上铣有键槽，与支座之间通过导向平键连接，在导向平键的作用下，轴套可在支座内沿轴向滑移，使轴套不发生转动和偏移；所述轴套的端部安装有轴承，其类型为角接触球轴承，能够同时承担径向和轴向载荷，并满足较高的转速要求；钻头、轴套、支座和上、下套环保持同轴定位，所述上、下套环的尺寸相同，根据加工孔径的要求配备使用不同规格内径的套环。3.一种如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，刘思南，杜宇，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12