碳纤维单向层合板切削损伤形成机制及加工表面质量评价

作     者：戴冠帮 张胜平 胡俊山 宣善勇 田威 Dai Guanbang;Zhang Shengping;Hu Junshan;Xuan Shanyong;Tian Wei

作者机构：国营芜湖机械厂 南京航空航天大学机电学院 

出 版 物：《工具技术》 (Tool Engineering)

年 卷 期：2024年第58卷第1期

页      面：66-73页

学科分类：12[管理学] 080503[工学-材料加工工程] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(52005259) 安徽省重点研发计划(202203a05020039) 中国博士后科学基金(2022M720939) 

主　　题：复合材料 正交切削 切削机理 切屑形成 表面粗糙度 

摘      要：为提高复合材料切削加工质量,通过正交切削试验从切削力、推力、加工表面粗糙度和切屑形成等多方面研究了纤维切削角、切削速度、切削深度对复合材料切削加工性、亚表面微观损伤及加工质量的影响规律。研究表明,纤维切削角是影响复合材料切削加工性的主要因素,逆纤维切削(θ90°)产生的切削力比顺纤维切削(θ90°)产生的切削力平均高7.58倍。θ=90°时纤维弯曲变形和纤维扭结使切削参数对切削力和推力的影响最显著。观察亚表面损伤形态可知,切削机理分为四种:θ=0°为界面脱黏,0°θ90°为剪切滑移,θ=90°为剪切断裂,90°θ180°为弯曲断裂。加工表面质量与切削力相关,然而,小切削深度(h=0.02mm)和中等切削速度(v=7mm/s)的耦合作用使得切削过程极不稳定,加工表面粗糙度与切削力无关。高切削速度和中等切削深度是复合材料正交切削时推荐使用的切削参数。