陈晓川，卞显力，韩 森

（东华大学机械工程学院智能制造研究所，上海201620）

1 引言

碳纤维经编针织复合材料是以双轴向经编针织物为增强相再经树脂复合而成。该材料不仅具有强度高、热容量小等特点。而且由于针织纱对碳纤维的束缚作用，提高了复合材料的整体性能，而且该材料剪切强度更高且不易出现分层［1］。但该材料同时具有硬度大，力学性能呈现各向异性等特点，在切削加工过程中会加快刀具表面的磨损，难以保证工件的加工质量［2］。

在对碳纤维复合材料进行钻削试验的研究中，文献［3］通过对单向碳纤维增强复合材料进行切削试验研究，发现纤维方向与刀具运动方向平行时，会获得更好的工件质量。文献［4］提出材料性质、切削参数、刀具几何参数等因素会影响碳纤维复合材料钻削加工过程临界轴向力的大小。而临界轴向力的大小会影响材料的加工质量，当临界轴向力小于钻削轴向力时，材料会出现缺陷［5，6］。文献［7］通过对比不同的涂层刀具钻削加工试验，发现涂层材料会影响钻削切削力的变化。在碳纤维复合材料钻削加工过程的研究中一般采用实验方法进行宏观分析，也可以使用有限元方法模拟钻削加工过程。文献［8］以小直径麻花钻为研究对象，对钻削加工过程进行模拟分析，分析了小直径麻花钻钻削时的受力和磨损情况，并与实验结果进行对比验证模型的正确性。文献［9］以碳纤维复合材料作为研究对象，通过使用有限元的方法探究其钻削加工过程，得到钻削力的变化趋势。……