新型立铣刀高速铣削碳纤维复合材料试验研究

针对碳纤维复合材料精密加工极易产生毛刺等缺陷,选用新型四刃粗精交错刃结构的立铣刀和常规硬质合金立铣刀,在相同条件下对纤维方向角为45°、90°、135°的碳纤维复合材料进行高速铣削对比试验。通过对比分析毛刺因子、铣削轴向力、表面粗糙度、表面微观形貌及毛刺抑制机制得出:新型粗精交错立铣刀与常规硬质合金立铣刀加工相比,工件侧表面的毛刺长度及数量均得到显著的改善;各纤维方向角铣削力Fz平均值依次下降20.93%、17.74%和5.78%;纤维方向角θ为45°和90°时面粗糙度较好满足加工要求,而纤维方向角135°的表面粗糙度均急剧增加超出合格标准。总体而言,新型粗精交错立铣刀切削能有效抑制毛刺的生成,且保证加工表面粗糙度不发生剧变,因此更适合应用于碳纤维复合材料高速铣削加工。