菠萝铣刀切削CFRP1表面形貌研究
2021-08-31袁信满鄢旭东
组合机床与自动化加工技术 2021年8期
关键词:碳纤维
周 进 ,袁信满 ,鄢旭东
(1.成都飞机工业(集团)有限责任公司,成都 610092;2.西南石油大学机电工程学院,成都 610500)
0 引言
碳纤维增强复合材料(CFRP),是以环氧树脂作为基体,细丝状结构的碳纤维为增强材料,加工成为预浸料,再经过赋型和固化而形成的一种新的非均质高性能材料[1-3]。由于碳纤维增强复合材料具有重量轻、模量高、强度大、耐热冲击、耐腐蚀、耐高温、热膨胀系数低、吸振性好等一系列优点,在军事及民用工业的各种领域得到广泛的应用,它是发展航空航天等尖端技术必不可少的复合材料[4-6]。然而碳纤维材料固化成型后,需要进行二次加工,铣削加工是常用的加工方式之一[7]。但是,由于CFRP的力学性能呈现各向异性,且层间结合强度较低,是典型的难加工材料,铣削过程中,如果参数选择不合理,会导致切削力过高,加工过程中易形成毛刺、分层、崩边等缺陷,并且加剧刀具的磨损[8-9]。为了揭示CFRP加工缺陷形成的原因,国内学者已做了相关研究。Davim J P等[10]通过实验研究了加工参数对CFRP加工毛刺的影响,并得出毛刺长度经验公式。Schulz V等[11]通过试验得出CFRP铣削缺陷与刀具刃口半径的关系。王福吉等[12]纤维切削角、刀刃钝圆半径及铣刀运动特点对 CFRP 铣削加工表层损伤的机理的影响。周井文等[13]通过实验研究了金刚石涂层硬质合金铣刀在铣削单向CFRP时,进给速度和纤维方向对表面形貌的研究。可以发现,现有CFRP形貌的研究大多是针对于加工参数对CFRP加工质量的影响规律分析,均未涉及对刀具本身的分析。……
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