微铣削芳纶纤维增强复合材料切削力信号特征试验研究

摘要

现阶段对芳纶纤维增强复合材料(Aramidfiberreinforcedcomposite,AFRP)的研究多集中于表面缺陷抑制方法的研究,而对表面创成机理系统性研究的却很少。基于此,试验研究了AFRP在微细铣削中切削力的变化趋势及其作用机理,总结了切削力宏观变化规律,并分析了微铣削力信号波形与AFRP结构特性之间的对应关系,得出了不同切削工艺参数下微铣削力的变化趋势,发现了铣削过程中出现的切削力峰谷异向交替变化规律;在切削力的微观分析中,发现了微细铣削中的主齿切削现象,并分析了该现象对切削力以及表面形貌的影响。试验研究表明:由于AFRP纤维层的编织形态和各向异性,铣削力波形宏观上表现出周期性的波动,三种切削状态参数充分表征了切削力的变化状态,包括峰谷异向交替变化规律、主齿切削现象等;主齿切削现象易导致切削力负荷过大,刀具磨损大,加工质量差,应尽量使切削状态更加平稳。该试验研究对AFRP微细铣削过程中毛刺等缺陷抑制、去除以及表面质量提升方法的进一步研究有一定指导意义。