侯 博 李兰柱 郭鸿俊 王保林 杨志波

（航天材料及工艺研究所，北京 100076）

文 摘 芳纶纤维复合材料在传统车削加工中易出现严重起毛和高温烧蚀等缺陷。为了提高其切削性能，采用液氮作为低温冷却媒介进行车削加工试验，并对材料的干车削及低温车削试验结果进行了分析，对液氮低温车削机理进行了探讨。结果表明，随着主轴转速的增加，材料表面质量得到一定改善，特别是在1 340 r/min 时得到了最佳表面；在低温车削中，在各种转速条件下，材料表面质量都较好；在相同的主轴转速下，低温车削表面质量都好于干车削，且纤维起毛、高温烧蚀被有效抑制。说明降低切削温度对芳纶纤维材料车削缺陷的改善有积极作用。

0 引言

芳纶纤维增强复合材料以其高比强度、比模量和电磁性能优良等优点［1-2］，被广泛应用于武器装甲、汽车制造、航空航天等领域。尤其在航空航天领域，该种复合材料的用量比例已成为衡量军用装备先进性的重要指标［3］，并已成为一种发展趋势。芳纶纤维增强复合材料具有非均匀性、多相结构以及各向异性，导致在传统机械加工中材料的去除方式比较复杂［4-5］。鉴于该种材料的难加工性质以及在加工中产生各类缺陷，如起毛、烧蚀、分层等，致使传统机械加工很难获得理想化表面，严重影响了该类材料在相关型号的应用。

目前对该材料缺陷形成机制和低损伤加工工艺研究已成为热点。A.R.Bunsell等发现Kevlar芳纶纤维复合材料的纤维在加工过程中，在拉力的作用下经塑性变形后断裂，故断裂方式主要为拉伸断裂或弯曲断裂，这是形成毛边现象的主要原因［6］。……