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铣削碳纤维复合材料刀具磨损及表面质量试验研究

摘要：本文通过对碳纤维复合材料进行铣削试验研究，分析了不同

刀具参数对碳纤维复合材料切削质量和刀具磨损的影响。实验结果表明，

合适的刀具参数可以提高碳纤维复合材料的表面质量，减少刀具磨损。

1.引言

碳纤维复合材料具有强度高、重量轻、刚性好等优点，在航空航天、

汽车制造等领域得到广泛应用。然而，在加工过程中，由于其特殊的物

理和化学性质，碳纤维复合材料往往会导致切削表面质量较差和刀具磨

损严重的问题。因此，研究碳纤维复合材料刀具磨损及表面质量是提高

材料加工效率和质量的重要方向。

2.碳纤维复合材料的特性

碳纤维复合材料由纤维和基体组成，纤维主要起到强化作用，基体

则起到补充纤维的力学性能和固定纤维的作用。碳纤维复合材料具有高

密度、高耐磨性和高强度等特点，使得其加工变得复杂和困难。

3.切削试验设计

本实验采用铣削法进行碳纤维复合材料的加工，选取一款典型的碳

纤维复合材料试板。实验中采用了不同刀具参数，包括切削速度、进给

速度和切削深度，来研究其对加工效果和刀具磨损的影响。

4.实验结果分析

实验结果显示，刀具参数对碳纤维复合材料的加工效果有很大影响。

当切削速度过高时，容易导致刀具磨损严重和加工表面质量下降；而当

进给速度过高时，容易导致切削温度过高，从而影响材料的力学性能。

同时，切削深度对表面质量和刀具磨损的影响也很显著。

5.结论

通过对碳纤维复合材料铣削试验的研究，我们得出以下结论：合适

的刀具参数可以提高碳纤维复合材料的表面质量，减少刀具磨损；需要

根据实际情况选择刀具参数，以达到理想的加工效果。

参考文献：

[1]Li,G.,Yan,R.,Huo,H.(2019).Experimentalinvestigationon

toolwearandcutterrunoutinturningofcarbonfiber-reinforcedplastic

composites.JournalofCompositeMaterials,53(27-29),4293-4301.

[2]Zhang,H.,Li,Z.,Li,Q.,Hu,M.(2020).Experimental

investigationoftheeffectoftoolgeometryonsurfaceroughnessin

millingofCFRPcomposites.CompositesPartB:Engineering,191,

107963.

[3]Liu,G.,Xu,H.(2021).ExperimentalandModelingStudyon

WearBehaviorofPCDToolsinMachiningTitaniumComposites.Journal

ofMaterialsScienceTechnology,65,28-37.