碳纤维增强树脂基复合材料切削加工理论与技术 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

本书为“材料先进成型与加工技术丛书”之*。轻质、高强的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)是高端装备减重增效的*选材料，但其切削加工易产生分层等损伤，影响服役性能。阐明CFRP的切削机理、实现其构件的高质高效加工，已成为学术与工程界急需解决的瓶颈问题。

本书详述了CFRP切削机理和加工损伤形成机制，并由此提出适用于CFRP加工的新方法，*在为根本解决CFRP构件高质高效加工难题提供基础理论和技术指导，还可为其他类复合材料的低损伤高效加工提供借鉴。

目录　

总序　

前言　

第1章　碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)概述　1　

1.1　引言　1　

1.2　CFRP的发展历程　3　

1.3　CFRP的工程应用　5　

1.3.1　航空*领域　5　

1.3.2　海洋工程领域　7　

1.3.3　陆地交通运输领域　8　

1.3.4　能源及其他领域　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切削加工的挑战　17　

1.6　本章小结　22　

参考文献　22　

第2章　CFRP的切削基础理论　26　

2.1　细观尺度CFRP的切削模型　27　

2.1.1　虑及多向约束的单纤维切削模型　27　

2.1.2　纤维切削断裂的判定　32　

2.1.3　细观尺度上切削CFRP的纤维变形　34　

2.2　宏观尺度CFRP的成屑行为和切削力模型　35　

2.2.1　宏观尺度CFRP的成屑行为　35　

2.2.2　CFRP直角切削的切削力模型　40　

2.3　虑及切削温度的CFRP切削模型的建立　43　

2.3.1　CFRP切削温度场分布模型　43　

2.3.2　虑及切削温度的切削模型　49　

2.4　本章小结　50　

参考文献　50　

第3章　切削加工CFRP的有限元数值模拟　52　

3.1　细观尺度直角切削CFRP的有限元数值模拟　53　

3.1.1　CFRP组成相的本构模型　53　

3.1.2　细观尺度直角切削CFRP的有限元数值模拟过程　58　

3.1.3　细观尺度直角切削CFRP的材料去除分析　60　

3.2　宏观尺度直角切削CFRP的有限元数值模拟　65　

3.2.1　宏观尺度CFRP的本构模型　65　

3.2.2　宏观尺度直角切削CFRP的有限元数值模拟过程　69　

3.2.3　宏观尺度直角切削CFRP的面下损伤分析　74　

3.3　钻削和铣削CFRP的有限元数值模拟　78　

3.3.1　钻削CFRP的有限元数值模拟过程及分析　78　

3.3.2　铣削CFRP的有限元数值模拟过程及分析　82　

3.4　本章小结　84　

参考文献　84　

第4章　CFRP切削加工损伤抑制原理和加工工具　88　

4.1　CFRP切削加工损伤抑制原理　89　

4.1.1　“微元去除”CFRP切削加工损伤抑制原理　91　

4.1.2　“反向剪切”CFRP切削加工损伤抑制原理　96　

4.2　CFRP钻削制孔刀具　101　

4.2.1　传统钻削刀具几何*征对CFRP制孔损伤的影响　102　

4.2.2　具有“反向剪切”功能的钻削刀具微齿结构　114　

4.2.3　具有“反向剪切”功能的微齿钻削刀具及制孔效果　118　

4.2.4　系列化微齿钻削刀具　126　

4.3　CFRP铣削刀具　129　

4.3.1　CFRP铣削刀具的基本结构　129　

4.3.2　具有“微元去除”和“反向剪切”功能的左、右螺旋刃微齿铣刀　131　

4.3.3　左、右螺旋刃微齿结构的*化设计及切削加工效果　135　

4.3.4　系列化左、右螺旋刃微齿铣刀　139　

4.4　本章小结　141　

参考文献　141　

第5章　切削CFRP的刀具磨损　143　

5.1　切削CFRP时刀具磨损的成因　143　

5.2　切削CFRP时刀具磨损的形态及程度表征　144　

5.2.1　刀具磨损形态　144　

5.2.2　刀具磨损程度表征　146　

5.3　切削CFRP时刀具磨损的规律　148　

5.4　切削CFRP时刀具磨损的抑制方法　152　

5.4.1　局*润滑冷却抑制刀具磨损　153　

5.4.2　涂层抑制刀具磨损　156　

5.5　本章小结　159　

参考文献　159　

第6章　CFRP低损伤切削加工工艺　161　

6.1　CFRP低损伤钻削工艺　162　

6.1.1　基于工艺参数*化的低损伤钻削工艺　162　

6.1.2　强化出口侧支撑的低损伤钻削工艺　164　

6.1.3　降低切削区温度的低损伤钻削工艺　165　

6.1.4　振动辅助式低损伤钻削工艺　168　

6.1.5　逆向冷却低损伤钻削工艺　169　

6.2　CFRP低损伤铣削工艺　173　

6.2.1　铣削工艺参数对CFRP去除过程的影响　173　

6.2.2　铣削材料去除过程对铣削损伤形成的影响　180　

6.2.3　铣削工艺参数对铣削损伤形成的影响　182　

6.2.4　CFRP低损伤铣削工艺参数的*选方法　185　

6.3　本章小结　188　

参考文献　188　

第7章　CFRP与金属叠层结构的*体化钻削　190　

7.1　叠层结构*体化钻削轴向力的计算方法　191　

7.2　叠层结构*体化钻削界面温度场的计算方法　199　

7.3　不同温度下叠层结构钻削损伤形成的临界条件　203　

7.3.1　金属/CFRP叠层*体化钻削　203　　

7.3.2　CFRP/金属叠层*体化钻削　206　

7.4　叠层结构*体化钻削损伤抑制方法　208　

7.4.1　多*梯多刃带式低损伤钻削刀具结构　208　

7.4.2　竖刃断屑式低损伤钻削刀具结构　216　

7.5　本章小结　221　

参考文献　222　

关键词索引　224　

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书籍介绍

《碳纤维增强树脂基复合材料切削加工理论与技术》为“材料先进成型与加工技术丛书”之一。轻质、高强的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)是高端装备减重增效的优选材料，但其切削加工易产生分层等损伤，影响服役性能。阐明CFRP的切削机理、实现其构件的高质高效加工，已成为学术与工程界急需解决的瓶颈问题。 　　《碳纤维增强树脂基复合材料切削加工理论与技术》详述了CFRP切削机理和加工损伤形成机制，并由此提出适用于CFRP加工的新方法，旨在为根本解决CFRP构件高质高效加工难题提供基础理论和技术指导，还可为其他类复合材料的低损伤高效加工提供借鉴。