超声振动辅助铣磨加工对CFRP切削力和表面质量的影响

摘要

为研究超声振动辅助铣磨加工对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)切削力和表面质量的影响,建立了超声振动辅助铣磨加工的切削力模型,进行了磨粒运动轨迹、刀具锋利化效果及单颗磨粒切厚的理论分析及试验验证.结果表明:超声振动辅助铣磨加工与传统铣磨加工相比切削力更小、加工质量更好.当每齿进给量从4 μm/z增加到8μm/z时,超声振动辅助铣磨加工的切削力增加了44.7％,小于传统铣磨加工的84.9％;同样,当切深从200 μm增加到400 μm时,超声振动辅助铣磨加工的切削力增加了187.8％,小于传统铣磨加工的209％;在相同加工参数下,超声振动辅助铣磨加工的工件表面与传统铣磨加工相比,树脂涂覆、表面凹坑和纤维拔出量明显减少.