菠萝铣刀切削CFRP1表面形貌研究

碳纤维增强复合材料是典型的各向异性材料,在铣削加工过程中极易出现毛刺、撕裂等缺陷。以碳纤维增强复合材料最常用的菠萝铣刀为研究对象,进行碳纤维增强复合材料不同进给速度及切削距离下的切削形貌试验,并进行了数字化表征,基于表征结果,研究了切削缺陷产生的机理,分析了刀具结构设计对加工质量影响,为碳纤维增强复合材料高效、低损伤加工提供理论基础。

CFRP铣削加工刀具优化

碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)因性能优异,在航空航天等高端装备领域应用广泛。但由于CFRP是典型的难加工材料,铣削过程中刀具磨损快,并且易形成毛刺、分层和崩边等缺陷。其中,最常见的是边缘毛刺缺陷,带来大量打磨工作。因此,探究抑制CFPR边缘毛刺产生的方法对企业实现优质高效加工具有重要意义。分析了CFPR边缘毛刺产生的原理,设计了优化结构的新型铣刀,在刀具周向设计了菠萝右旋刃、普通右旋刃、菠萝左旋刃和普通左旋刃4组刀刃,每组切削刃均由密布刀刃组成。边缘铣削试验结果表明,相比菠萝铣刀和交错铣刀,新型铣刀能够较好地抑制CFRP边缘毛刺的产生。