《碳纖維增強樹脂基複合材料切削加工理論與技術》是2022年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：碳纖維增強樹脂基複合材料切削加工理論與技術
- 出版時間：2022年6月1日
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030718594
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《碳纖維增強樹脂基複合材料切削加工理論與技術》為“材料先進成型與加工技術叢書”之一。輕質、高強的碳纖維增強樹脂基複合材料(CFRP)是高端裝備減重增效的優選材料，但其切削加工易產生分層等損傷，影響服役性能。闡明CFRP的切削機理、實現其構件的高質高效加工，已成為學術與工程界急需解決的瓶頸問題。
《碳纖維增強樹脂基複合材料切削加工理論與技術》詳述了CFRP切削機理和加工損傷形成機制，並由此提出適用於CFRP加工的新方法，旨在為根本解決CFRP構件高質高效加工難題提供基礎理論和技術指導，還可為其他類複合材料的低損傷高效加工提供借鑑。
圖書目錄
總序
前言
第1章 碳纖維增強樹脂基複合材料(CFRP)概述 1
1.1 引言 1
1.2 CFRP的發展歷程 3
1.3 CFRP的工程套用 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 17
1.6 本章小結 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 巨觀尺度CFRP的成屑行為和切削力模型 35
2.2.1 巨觀尺度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 50
參考文獻 50
第3章 切削加工CFRP的有限元數值模擬 52
3.1 細觀尺度直角切削CFRP的有限元數值模擬 53
3.1.1 CFRP組成相的本構模型 53
3.1.2 細觀尺度直角切削CFRP的有限元數值模擬過程 58
3.1.3 細觀尺度直角切削CFRP的材料去除分析 60
3.2 巨觀尺度直角切削CFRP的有限元數值模擬 65
3.2.1 巨觀尺度CFRP的本構模型 65
3.2.2 巨觀尺度直角切削CFRP的有限元數值模擬過程 69
3.2.3 巨觀尺度直角切削CFRP的面下損傷分析 74
3.3 鑽削和銑削CFRP的有限元數值模擬 78
3.3.1 鑽削CFRP的有限元數值模擬過程及分析 78
3.3.2 銑削CFRP的有限元數值模擬過程及分析 82
3.4 本章小結 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 “反向剪下”CFRP切削加工損傷抑制原理 96
4.2 CFRP鑽削制孔刀具 101
4.2.1 傳統鑽削刀具幾何特徵對CFRP制孔損傷的影響 102
4.2.2 具有“反向剪下”功能的鑽削刀具微齒結構 114
4.2.3 具有“反向剪下”功能的微齒鑽削刀具及制孔效果 118
4.2.4 系列化微齒鑽削刀具 126
4.3 CFRP銑削刀具 129
4.3.1 CFRP銑削刀具的基本結構 129
4.3.2 具有“微元去除”和“反向剪下”功能的左、右螺旋刃微齒銑刀 131
4.3.3 左、右螺旋刃微齒結構的最佳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 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時刀具磨損的形態及程度表征 144
5.2.1 刀具磨損形態 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 塗層抑制刀具磨損 156
5.5 本章小結 159
參考文獻 159
第6章 CFRP低損傷切削加工工藝 161
6.1 CFRP低損傷鑽削工藝 162
6.1.1 基於工藝參數最佳化的低損傷鑽削工藝 162
6.1.2 強化出口側支撐的低損傷鑽削工藝 164
6.1.3 降低切削區溫度的低損傷鑽削工藝 165
6.1.4 振動輔助式低損傷鑽削工藝 168
6.1.5 逆向冷卻低損傷鑽削工藝 169
6.2 CFRP低損傷銑削工藝 173
6.2.1 銑削工藝參數對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 銑削工藝參數對銑削損傷形成的影響 182
6.2.4 CFRP低損傷銑削工藝參數的優選方法 185
6.3 本章小結 188
參考文獻 188
第7章 CFRP與金屬疊層結構的一體化鑽削 190
7.1 疊層結構一體化鑽削軸向力的計算方法 191
7.2 疊層結構一體化鑽削界面溫度場的計算方法 199
7.3 不同溫度下疊層結構鑽削損傷形成的臨界條件 203
7.3.1 金屬/CFRP疊層一體化鑽削 203
7.3.2 CFRP/金屬疊層一體化鑽削 206
7.4 疊層結構一體化鑽削損傷抑制方法 208
7.4.1 多階梯多刃帶式低損傷鑽削刀具結構 208
7.4.2 豎刃斷屑式低損傷鑽削刀具結構 216
7.5 本章小結 221
參考文獻 222
關鍵字索引 224
