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陶瓷复合装甲的加工技术研究

李少华  
【摘要】:随着科学技术的发展,尤其是反坦克武器威力的日益增强与特种武器的出现,对坦克装甲车辆的防护性能提出了更高的要求,不仅要具备优良的抗弹性能,而且还要具有轻量化、高机动性、防碎片、防核辐射、防探测和防生物化学武器的能力。陶瓷复合装甲以其优异的防弹性能、较轻的质量和相对便宜的价格成为新型的防弹装甲材料,应用于坦克装甲车辆以及其它军用车辆的车体、炮塔中。陶瓷复合装甲成型后,根据装车的要求,需要现场进行二次加工,如钻孔、修边、锪窝、切割、开槽等,特别是需要进行大量的钻孔加工。本文所研究的陶瓷复合装甲由铝合金、玻璃纤维增强复合材料(玻璃钢)、抗弹陶瓷三种材料复合而成。 本文的主要内容有:第一、在分析总结了陶瓷复合装甲(铝合金/玻璃纤维复合材料/工程陶瓷)各组份材料的物理机械性能和去除机理的基础上,对陶瓷复合装甲的加工过程进行了详细的分析,为解决加工过程中的问题提供了理论依据;第二、用正交试验的方法确定了金刚石工具性能参数的优化方案,试验证明,用该方案制作的金刚石工具可以较好的实现陶瓷复合装甲的高效钻孔加工;第三、通过加工试验,对钻孔加工工艺参数进行优化,得到了转速对加工效率的影响规律以及轴向工作载荷对加工效率的影响规律,为加工工艺参数的选择提供了理论依据。第四、对金刚石工具钻削工程陶瓷块的磨损规律进行了试验研究。经过分析,得到了热压金刚石套钻钻削工程陶瓷时的磨损趋势、金刚石套钻的磨损量与轴向工作载荷的关系、金刚石套钻的加工效率与轴向工作载荷的关系。对进一步提高金刚石套钻钻孔加工效率、降低工具磨损和工具成本以及指导金刚石工具制作提供了理论依据。


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