碳纤维复合材料螺旋铣孔细观切削力分析

作     者：王海艳 武晔 付麒麟 周秩同 WANG Hai-yan;WU Ye;FU Qi-lin;ZHOU Zhi-tong

作者机构：东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004 

出 版 物：《东北大学学报（自然科学版）》 (Journal of Northeastern University(Natural Science))

年 卷 期：2023年第44卷第7期

页      面：982-988页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：河北省自然科学基金资助项目(E2020501014) 

主　　题：CFRP 细观切削 纤维方向角 螺旋铣孔 切削力 

摘      要：为了准确预测碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymers,CFRP)螺旋铣孔过程中切削力的变化,在切削力模型中着重考虑CFRP材料的各向异性和纤维方向角的影响,根据不同损伤区域对CFRP细观单元体进行直角切削分析.在此基础上结合螺旋铣孔加工原理,考虑侧刃及底刃的作用,分析不同纤维方向角下切削力的变化情况,建立螺旋铣孔切削力理论模型.开展CFRP螺旋铣孔实验,以测量的三向切削力的周期波动值作为分析依据,求解特定公转角度下的切削力理论值.结果表明切削力理论值与实验值拟合误差不超过16%,验证了CFRP螺旋铣孔切削力理论模型的正确性.