不同温度下CFRP单向板切削力和加工损伤研究

葛恩德¹，王东²，李汝鹏¹，成德²，陈晨²

1. 上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所2. 大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室

摘 要：碳纤维树脂基复合材料(CFRP)以其轻质、高强等优点,在航空航天高端装备上展现出巨大的优势。然而,CFRP属于难加工材料,力学性能和热性能在不同的纤维方向下呈现明显的各向异性,加工过程中极易产生损伤,同时温度变化也极大地影响了其加工性能,进而加剧损伤程度。因此,为实现CFRP的高质量加工,阐明温度对CFRP切削性能的影响至关重要,搭建了控温直角切削实验系统,以切削力和加工损伤为评判依据分析温度对不同纤维方向复合材料切削性能的影响,发现不仅CFRP树脂基体在温度变化后对材料力学性能产生影响,随着切削角增大,材料内部纤维增强相也会愈发显现其对材料的作用。为后续工艺参数的优化及新工艺的开发提供了新的数据及理论支持。

关键词：CFRP;控温切削;纤维切削角;切削力;面下损伤;