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碳纤维增强复合材料(CFRP)作为目前世界上最先进的复合材料之一,拥有着传统材料无法比拟的优越性能。但是,CFRP的导热性差、各向异性及层合结构等特点导致其在成形齿槽铣削的过程中容易出现铣削力过大、刀具磨损严重和加工质量难以保证等缺点,严重影响其推广应用。本文对CFRP瓣状结构内圆弧表面环形齿槽的成形铣削技术进行研究,为其在弹托上的应用提供技术支持。本文主要研究根据齿槽形状设计的成形刀具对CFRP瓣状结构进行成形铣削时的铣削力、加工表面质量和刀具磨损的机理与规律,主要工作内容及结论如下:(1)通过使用三把不同刀刃数量的硬质合金成形铣刀与一把PCD成形铣刀铣削CFRP瓣状内圆弧以分析不同铣刀在不同加工工艺参数下铣削力及其变化趋势,得到了四把不同铣刀的铣削力均随铣削速度的升高而减小、随进给速度的增加而增大;在相同工艺参数下,硬质合金铣刀中两刃铣刀的铣削力最大,四刃铣刀的铣削力最小;在相同工艺参数下,PCD铣刀的铣削力小于硬质合金铣刀。(2)分析四把成形铣刀铣削后的加工表面质量,发现铣刀切出表面存在撕裂、毛刺、表层大面积剥落和材料大范围未切除等缺陷;已加工表面存在纤维拔出、纤维脱粘、分层及树脂涂覆不匀等缺陷;四把铣刀中,PCD铣刀在进给速度为0.0113mm/z、铣削速度为295m/min时的加工质量最好,其次是四刃硬质合金铣刀。(3)使用增加垫板的方式提高了齿槽成形铣削铣刀切出表面质量,通过在固定位置使进给速度为零提高了齿槽圆弧表面的光洁度与平整度;(4)使用相同结构的PCD成形铣刀和硬质合金成形铣刀在固定工艺参数下进行刀具磨损试验,使用体式显微镜观察后刀面的磨损值变化及扫描电镜分析刀具前、后刀面的破损形貌,得到硬质合金铣刀的破损形式为崩刃、微崩刃、刀尖崩塌和牙洼磨损等;PCD铣刀的破损形式分为金刚石颗粒脱落,崩刃、微崩刃和材料剥落等;PCD成形铣刀的耐磨性远远好于硬质合金铣刀;铣削力随刀具磨损值的增加而增大。试验结果表明:碳纤维增强复合材料齿槽成形铣削加工中,四刃PCD铣刀在进给量为0.0113mm/z、铣削速度为295m/min时进行加工,可有效的降低铣削力,提高加工质量,保证刀具寿命,总体加工效果良好,为后续弹托加工奠定基础。