张高峰　何　杨　鲁炎鑫　周后明　朱科军

湘潭大学，湘潭，411105



碳纤维增强复合材料低温冷风磨削试验研究

张高峰何杨鲁炎鑫周后明朱科军

湘潭大学，湘潭，411105

采用SD80N100B金刚石砂轮开展了单向碳纤维复合材料的低温冷风磨削与常温干式磨削的对比试验研究，探讨了低温冷风与磨削参数对碳纤维复合材料磨削性能的影响。采用扫描电镜与超景深电子显微镜观察了磨削后的表面形貌和亚表面损伤情况，并分析了表面粗糙度的影响规律。试验结果表明：与常温干式磨削相比，低温冷风磨削的磨削力增大，表面粗糙度减小；在低温冷风和常温干式两种磨削方式下，纵向90°磨削较其他磨削方向的磨削力更大，表面粗糙度更小。

单向碳纤维复合材料；低温冷风；磨削；表面形貌

0　引言

碳纤维增强环氧树脂基复合材料(简称碳纤维复合材料，CFRP)因其良好的比强度、比刚度而广泛应用于航空航天、汽车等工业领域。通常采用磨削加工来制备碳纤维复合材料结构件和零部件[1-2]。然而，由于碳纤维复合材料基体与纤维界面性能以及其宏观力学各向异性，导致在加工过程中易出现基体开裂、纤维拔出、断裂、分层、毛边等问题，因此，研究合适的磨削加工工艺对碳纤维复合材料加工尤为重要。

目前，由于湿式磨削容易影响碳纤维复合材料的力学性能，碳纤维复合材料磨削主要以干式加工为主。然而，碳纤维复合材料热导率小，磨削过程产生的热量60%～95%被传入工件，容易引起碳纤维复合材料的局部软化、烧伤等缺陷，从而影响被加工零部件的使用性能。……