减振镗杆镗削CFRP制件的试验研究*

付乾辰，程 寓，徐玉高

(南京理工大学 机械工程学院 工信部高端装备制造技术协同创新中心，南京 210094)

减振镗杆镗削CFRP制件的试验研究*

付乾辰，程 寓，徐玉高

(南京理工大学 机械工程学院 工信部高端装备制造技术协同创新中心，南京 210094)

针对碳纤维增强复合材料(CFRP)制件深孔镗削加工，设计了一种动力减振镗杆，通过镗削试验研究了减振镗杆镗削CFRP内孔时切削力随背吃刀量、切削速度和进给量的变化关系，并分析了切削参数对表面加工质量的影响。试验结果表明：三个方向的切削力均随背吃刀量与进给量的增加而增大，轴向力和径向力随着切削速度的增加而增大，切向力则随着切削速度的增加出现先增大后减小的趋势；加工表面主要缺陷为凹坑和沟痕，凹坑随着切削速度和进给量的增加而减少，沟痕随着进给量的增加而增加。根据试验结果得出了减振镗杆镗削CFRP的较为合理的切削参数。

碳纤维增强复合材料；减振镗杆；切削力；表面缺陷

0 引言

碳纤维增强复合材料(CFRP)是目前较为先进的复合材料，它具有高比强度、高弹性模量、密度小、耐腐蚀、耐磨损、耐高温等特点，被广泛应用于国防军工领域及民用领域[1]。但是CFRP硬度高、导热性差并存在各向异性，加工过程中刀具易磨损，加工效率较低[2]，且CFRP是由碳纤维和树脂混合而成的两相层合结构，层间结合强度低，工件易产生基体开裂、分层、纤维断裂等缺陷[3-4]。

对于CFRP深孔镗削加工而言，除上述问题外，刀杆悬伸量较大(悬伸长径比L/D大于8)且切削力呈周期性变化，因此刀头处很容易发生振动现象，严重影响加工表面质量和刀具寿命[5]。……