娄帅伟，梁国星，马志飞，吕 明

（1.太原理工大学机械工程学院，山西 太原 030024；2.精密加工山西省重点实验室，山西 太原 030024）

1 引言

碳纤维复合材料因其优异的性能如比强度高、比模量大等而开始应用于航空航天等领域高端装备上[1]。然而，由于纤维与基体之间的界面结合力弱以及各向异性等特点，使其成为典型的难加工材料，严重制约着碳纤维复合材料的广泛应用。因此，近年来碳纤维复合材料的加工技术受到了极大的关注。

针对碳纤维复合材料的各种机械加工方面的研究一直集中在钻孔、铣削等力学性能和刀具磨损上。文献[2]建立钻削分层损伤临界轴向力解析模型，为抑制钻削出口分层损伤奠定了坚实的理论基础。文献[3]对上述模型进行了改进，考虑了材料各向异性对临界轴向力的影响，使模型与真实情况更加符合。文献[4]研制的磨料群可控排布超硬磨粒电镀砂轮，有效避免了砂轮堵塞现象。文献[5]用不同类型金刚石涂层钻头进行钻削试验，得出了磨损形式及机理。现代航空工业中，尽管可以通过近净成形生产部件，但通常需要机加工来控制所需的形位公差和表面粗糙度，磨削往往是最终加工工序[6]。但是目前对磨削加工的研究较少，然而，随着上述应用领域对装配精度和构件力学性能要求的不断提高，毛刺和撕裂等表面缺陷对装配精度影响较大，越来越引起人们的重视。

针对T300 碳纤维复合材料展开磨削试验，研究其在磨削过程中力的各向异性行为，以及磨削深度对各向异性行为的影响规律，进行了单颗粒磨削试验，这有助于解释该过程中的磨削现象，此外，对各向异性的力学行为作用产生的加工表面进行分析，讨论了磨削机理和纤维损伤。……