cfrp曲面铣削力及加工缺陷研究

碳纤维增强复合材料(carbonfiberreinforcedpolymer，cfrp)曲面结构不断变化的工件倾角使得在加工过程中易产生分层、毛刺等缺陷。为研究工件倾角对cfrp曲面结构可加工性的影响规律，采用金刚石涂层铣刀对不同倾角下cfrp叠层平板结构进行顺铣加工试验，对不同坐标系下的铣削力和加工侧面、表面缺陷进行了研究。研究结果表明，随工件倾角的增大，水平方向上每齿所切材料平均厚度与截面积均减小，等效轴向切深逐渐增大，但是每齿去除材料体积保持不变。机床坐标系下的铣削力几乎不随工件倾角的变化而变化。而在工件坐标系下，铣削力沿工件厚度方向逐渐增大，沿工件长度方向逐渐减小。同时随着工件倾角的增大，侧面表层分层缺陷不断加重，纤维束发生弯曲，裂纹沿纤维方向逐渐扩展至表层内部，加工表面遭受破坏铺层数量也同样增加。