苏 飞 ，孙富建

（1.湖南科技大学机电工程学院难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室，湖南湘潭411201；2.湖南科技大学，智能制造研究院，湖南湘潭411201）

0 引言

碳纤维增强复合材料（CFRP）具有比强度高、比模量大等优异性能，在航空航天等领域具有广阔的应用前景，已逐步成为新型飞行器的首选结构材料[1-3]。

由于CFRP具有硬度高、导热性差、各向异性等特点，在切削加工过程中除易产生各种加工缺陷外，碳纤维作为硬质点连续磨耗刀具，致使刀具极易被磨损[2-3]，进而直接影响CFRP构件的加工质量和加工效率。通常，选择合适的刀具材料对刀具耐磨性的提高至关重要。目前，对于CFRP切削加工常采用超硬刀具材料，其中，聚晶金刚石（PCD）对于CFRP切削加工具有较好的加工性能[4]。Ferreira[4]等采用硬质合金、陶瓷、PCBN、PCD刀具对CFRP进行了车削试验研究，分析了不同刀具材料的切削性能，得出PCD刀具是加工复合材料的最佳刀具；Kyung[5，6]等对比分析了采用PCD钻头和硬质合金钻头钻削纤维增强叠层复合材料，试验都表明PCD钻头在耐磨性上具有明显的优越性。然而，对于PCD刀具在CFRP切削过程中的磨损机理、形态及其对加工质量的影响研究还不够彻底。

基于以上研究现状，本文采用焊接PCD刀片立铣刀对平纹织物CFRP进行铣削试验，分析其磨损状态和磨损机理，以及刀具磨损对CFRP铣削加工的影响。

1 试验方案

1.1 试验条件

试件材料为板状平纹织物碳纤维布叠层复合材料（T300/环氧树脂，CFRP），基体为热固性环氧树脂，厚度为 10 mm，纤维直径 7～8μm，纤维体积含量60%～65%，试件是 110 mm×120 mm×10 mm的板料。……