詹迪雷 李鹏南 李树健 牛秋林 邱新义

（湖南科技大学机电工程学院，湘潭 411201）

0 引言

碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）因具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐疲劳等优点，被汽车、航空航天、海洋工业等诸多领域广泛应用［1-3］。由于CFRP 的非均质、各向异性，其切削加工机理不同于金属材料，在切削加工过程中易发生分层、出口毛刺、撕裂和孔壁划痕等加工缺陷，对CFRP 结构件的装配质量和服役性能产生严重影响［4-5］。CFRP 切削加工过程是一个高度非线性、时变、不确定性的复杂动态过程，任何状态的改变都会对加工过程及最后加工效果产生影响，常规的数控加工技术没有把状态变化量纳入考虑的范围内，对加工过程中出现的突发状况不能实时处理［6］，难以保证CFRP 的最终加工质量。

本文主要从CFRP 的切削加工预测、切削过程中的状态监测及在线智能控制3 方面综述了学者们近年来的研究成果，并对未来研究趋势进行了分析和讨论，为改善CFRP 加工质量，促进其广泛应用提供参考。

1 CFRP切削加工预测

1.1 加工过程物理仿真预测

加工过程物理仿真可以对CFRP 切削过程中切削力、切削温度、刀具磨损、切屑形状等状态进行预测，根据仿真结果提出解决方案，对切削参数与刀具角度进行优化［6］。针对CFRP 加工过程物理仿真的研究，国内外学者从宏观、微观及宏微观有限元模型等方面展开了广泛研究。

图1 CFRP宏观模型仿真［7］Fig.1 CFRP macroscopic model simulation［7］

图1为路冬等［7］采用宏观有限元模型对CFRP 切削过程进行的仿真研究，探讨了切削过程中树脂基体、亚表面损伤演化过程。……