单向碳纤维增强塑料磨削加工性能

摘要

碳纤维增强塑料因具有优异的力学性能,在航空航天等领域有重要应用。通过单向碳纤维增强塑料（CFRP）的平面磨削实验,研究了塑料增强方向对CFRP磨削加工性能的影响。研究发现,单向塑料基复合材料磨削时,由于纤维增强塑料的各向异性,磨削力与加工表面粗糙度均呈现明显的规律性。其中,在加工参数砂轮转速为1 500 r/min,进给速度为5 m/min和切削深度50μm的条件下,最大和最小磨削力分别为42和10 N,而且,磨削力符合规律:法向＞纵向＞横向。通过对磨削加工表面显微形貌的分析,揭示了塑料基复合材料磨削微观多向材料的去除机理。研究结果不仅对拓展CFRP的应用具有重要的经济意义,同时,能够为复合材料精密加工提供一定的理论和实验支撑。