五轴数控系统CFRP钻孔轴向力及圆度误差分析

摘要

选择碳纤维增强复合材料（CFRP）为研究对象，通过设定破坏判据建立CFRP钻孔工艺的有限元数值模拟方法，并选择硬质合金冠齿钻头并以DMU60五轴数控系统进行钻孔试验。研究结果表明：钻孔过程分为初始钻进、平稳钻孔和钻孔三个阶段，模拟计算结果与实测轴向力误差为8%左右，表明所建立模型满足精度控制要求。无论何种钻孔数目下，模拟计算结果与实测轴向力表现规律一致，验证了仿真模型的准确性。随着钻孔数目的增加，圆度误差不断增加。该研究对提高CFRP钻孔精度具有一定的指导意义，为后续的工艺优化奠定理论基础。

关键词

碳纤维增强复合材料 / 钻孔 / 刀具磨损 / 轴向力 / 圆度误差