(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111460967.4 (22)申请日 2021.12.02 (71)申请人 南京航空航天大 学 地址 210016 江苏省南京市秦淮区御道街 29号 (72)发明人 陈燕　郭南　孟祥军　晏超仁　 傅玉灿　徐九华　张全利　 (74)专利代理 机构 江苏圣典律师事务所 32 237 专利代理师 王慧颖 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种复合材料加工冷却润滑介质 适用性评 价方法 (57)摘要 本发明公开了一种复合材料加工冷却润滑 介质适用性评价方法， 属于复合材料加工领域； 本发明首先通过干切削方法制备不含孔的力学 性能测试试样， 接着在钻削试样中心孔时使用待 评价的冷却润滑介质， 并对加工完成的试样进行 拉伸性能、 压缩性能以及疲劳性能测试， 获得使 用不同冷却润滑介质得到试样的拉伸强度、 压缩 强度与疲劳强度， 对比中心孔为干钻削条件下试 样的性能， 计算试样在使用待评价冷却润滑介质 后性能的变化， 判断其在碳纤维增强树脂基复合 材料机械加工中的适用性。 该方法量化了在加工 时引入冷却润滑介质后材料性能变化的大小， 评 价结果准确、 可靠， 为碳纤维增强树脂基复合材 料加工的工艺改善提供理论指导。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 114491918 A 2022.05.13 CN 114491918 A 1.一种复合材 料加工冷却润滑介质适用性评价方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 制备不含孔的性能测试 试样和用于比较的测试 试样； 步骤2： 加工步骤1中的测试试样的中心孔， 在加工工程中用于比较的测试试样采用干 加工， 其余测试试样均采用待评价的冷却润滑介质； 步骤3： 分别对干加工和使用待评价冷却润滑介质加工的测试试样进行拉伸性能、 压缩 性能及疲劳性能测试， 获得每种加工条件下制备的拉伸强度Ftij、 压缩强度Fcij及疲劳寿命 Ffij以及干加工条件下制备的用于比较的测试试样的拉伸强度Fti0、 压缩强度Fci0及疲劳寿 命Ffi0； 步骤4： 计算每种待评价冷却润滑介质加工条件下获得的试样的拉伸强度变化值rti、 压 缩强度变化 值rci、 疲劳寿命变化 值rfi； 步骤5： 结合材料使用需求， 根据实际设计时所采用的材料强度， 设定所允许的拉伸性 能、 压缩性能及疲 劳性能下降范围rt、 rc及rf， 若rti>rt或rci>rc或rci>rc， 则表明第i种冷却润 滑介质并不 适用于碳纤维增强树脂基复合材 料的加工 。 2.根据权利要求1所述的复合材料加工冷却润滑介质适用性评价方法， 其特征在于， 步 骤1具体包括以下步骤： 选择合适的拉伸 、 压缩及疲劳测试用力学试样尺寸： 试样宽度wt、 wc、 wf， 试样厚度ht、 hc、 hf， 试样长度lt、 lc、 lf， 中心孔直径dt、 dc、 df； 根据以上尺寸， 使用相同的干切削加工工艺， 制 备用于评价的n种不包冷却润滑介质(n＝1,2,3， …)的不含中心孔的拉伸性能试样组{St1、 St2、 St3、…}， 压缩性能试样组{Sc1、 Sc2、 Sc3、…}， 拉‑拉疲劳性能试样 组{Sf1、 Sf2、 Sf3、…}， 并 制备用于比较的拉伸、 压缩及拉 ‑拉疲劳试样组St0、 Sc0、 Sf0， 且每试样组试样个数为j， 一共 需要准备3 ×(i+1)×j个试样用于i种冷却润滑介质评价的3种 性能测试； 按照性能测试种 类， 将试样分为拉伸性能测试组{St|St0， St1， St2， St3，…}， 压缩性能测试组{Sc|Sc0， Sc1， Sc2， Sc3，…}， 拉‑拉疲劳性能测试组{Sf|Sf0， Sf1， Sf2， Sf3，…}。 3.根据权利要求2所述的复合材料加工冷却润滑介质适用性评价方法， 其特征在于， 其 中j≥5个。 4.根据权利要求2或3所述的复合材料加工冷却润滑介质适用性评价方法， 其特征在 于， 选择合适的拉伸、 压缩及疲劳测试用力学试样尺寸参照ASTMD5766/5766M ‑11聚合物基 复合材料层合物带孔拉伸强度的标准试验 方法、 ASTMD6484/6484M ‑20聚合物基复合材料层 合物带孔压缩强度的标准试验方法以及ASTMD7615/7615M ‑19聚合物基复合材料层压板带 孔拉‑拉疲劳响应的标准实施规 程。 5.根据权利要求1所述的复合材料加工冷却润滑介质适用性评价方法， 其特征在于， 步 骤2中所使用的钻头直径分别为dt、 dc、 df。 6.根据权利要求1所述的复合材料加工冷却润滑介质适用性评价方法， 其特征在于， 步 骤4具体包括以下步骤： 根据步骤3计算得到的干加工和使用i种冷却润滑介质加工条件下制备的j个重复试验 获得的拉伸强度Ftij、 压缩强度Fcij及疲劳寿命Ffij(j＝1,2,3 …)的平均值 及 其 中：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114491918 A 2及 计算每种冷却润滑介质加工条件下获得的试样的强度变化 值rti、 rci及rfi， 其中： 及 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114491918 A 3