多向铺层CFRP复合材料螺旋铣孔切削力模型研究

摘要

为了准确预测多向铺层碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料在螺旋铣孔过程中的切削力，基于多向CFRP的材料特点和螺旋铣孔的加工原理，考虑不同纤维铺层螺旋铣孔层间效应，分析纤维方向角对切削力的影响；根据不同切削区域受力情况计算微元切削力，通过叠加原理建立了多向铺层复合材料螺旋铣孔切削力模型.并开展了多向CFRP螺旋铣孔试验，对试验测得的切削力进行滤波处理后进行分析，根据试验数据标定层间效应系数，将试验测得的切削力与模型预测的切削力进行比较.结果显示：X,Y向切削力最大误差不超过20%,Z向切削力最大误差不超过10%，试验结果验证了模型的正确性.

关键词

多向铺层 / 碳纤维复合材料 / 螺旋铣孔 / 切削力 / 层间效应