計算機定量分析測量技術-切割面分析顯微鏡
損傷的確定
有多種方法可以用于確定部件的損傷。光學顯微鏡與帶有后續圖
像處理的光學掃描方法都可以對外部可見的面層損傷提供良好的判定依
據。此外，還可以使用X射線掃描，借助X光造影使溶劑滲人形成的裂縫
中，檢測內部損傷。然而，目前大多使用計算機斷層掃描或超聲波掃描
等方法來確定內部損傷。在對損傷進行定量分析時，也可使用各種不同
的標準。
原則上，使用無量綱參數可以確保將檢測到的損傷與其他鉆孔直徑
進行對比。因此，在對損傷進行量化時，使用了較大損傷直徑與孔直徑
的無量綱比值，并以類似的方式使用了較大裂紋長度與刀具半徑之比作
為無量綱參數。這些評估參數的缺點是會對單個撕裂的纖維產生較大的
影響。另外，可以通過復雜測量技術測定損傷面積(相對于鉆孔截面)，
并由此得出一個更有說服力的損傷程度方面的無量綱參數。然而，這樣
會在非均勻性損傷的情況下失去對損傷較大長度的判定。
減少加工引發損傷的策略
多種避免和減少加工引發損傷的方法。首先，單軸鉆孔時可以使用
合適的幾何形狀刀具，從而使工藝力比使用傳統麻花鉆時明顯降低。此
外，可以通過多軸銑削使超聲波振動重疊或使用外部設計措施減少部件
的損傷。
傳統鉆孔的特點是根據工藝、刀具切削速度沿半徑向中心處逐漸降
低，因此在切削刃間中心線區域不會再發生切削。更確切地說，材料只
是會受到擠壓，特別是刀具中心區域的幾何形狀對所需軸向作用的送刀
力有很大的影響。在使用麻花鉆頭鉆孔時，單是其橫刃所產生的送刀力
就占總送刀力的65%-75%。然而，由于送刀力對鉆頭鉆出時的分層產生
起著決定性的作用，因此，要使刀具取得良好的加工效果就需要解決這
個問題。
在對比麻花鉆頭的情況下，通過分析和試驗確定了使用空心鉆頭、
鋸齒鉆頭或階梯鉆頭發生分層的較高臨界送刀力。在Bhatnagar等人200
4年的論文中，通過具有階梯形或多切割面((8個切割面)的磨削鉆頭替
代麻花鉆或拋物線型刀頭，可以在加工玻璃纖維層壓板時實現較小的損
傷。
使用空心鉆頭的工藝力明顯更小，并且與麻花鉆頭相比，發生分層
的臨界送刀值較大可達到麻花鉆頭的16倍以上。目前在市場上已經可以
買到這些幾何形狀的刀具，它們能夠在鉆孔時明顯減少對纖維增強塑料
的損傷。除了純幾何形狀變化之外，調整工藝參數，尤其是送刀速度，
也可以影響加工結果。因此，一般情況下，應當在刀具快穿透時降低進
給速度，由此減小送刀力，從而減小部件損傷。
