多齿铣刀侧铣加工多层CFRP铣削力的建模与仿真

编号 zgly0001479149

文献类型 期刊论文

文献题名 多齿铣刀侧铣加工多层CFRP铣削力的建模与仿真

作者 韩胜超  陈燕  徐九华  傅玉灿  周井文 

作者单位 南京航空航天大学机电学院 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2014年05期

年份 2014 

分类号 TG54  TB332 

关键词 CFRP  多齿铣刀  瞬时刚性力模型  铣削力仿真  纤维方向 

文摘内容 由于碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的层间结合强度较低,进行切削加工时在切削力的作用下容易出现分层和毛刺等质量缺陷。因此,通过对切削力的预测与控制可以有效提高加工质量。采用瞬时刚性力模型对多齿铣刀侧铣多层CFRP材料的加工过程进行铣削力建模与仿真,分析了多齿铣刀特有的几何结构对切削力的影响。试验中保持切削速度恒定,以不同进给速度分别对45°、0°、-45°和90°这4种典型纤维方向的单向CFRP进行侧铣加工,通过测得的切削力数据计算各自的铣削力系数。根据力学矢量叠加原理得到了多向CFRP铣削力系数的简化计算表达式,最后将计算结果代入铣削力模型得到了各时刻的铣削力仿真值。在同样的试验条件下对该多向CFRP进行侧铣加工验证试验,试验结果表明:该模型能较好地预测铣削力,最大相对误差小于9%,平均相对误差小于5%,可为铣削参数优化和刀具结构优化提供理论基础。