CFRP槽的表面粗糙度預(yù)測

由復(fù)合材料制成的工業(yè)產(chǎn)品受到更多關(guān)注，但復(fù)合材料的各向異性和不均勻性導(dǎo)致在加工期間預(yù)測其性能變得困難。提出了評估滾齒刀具對復(fù)合材料開槽中橫向和縱向粗糙度測量精度。橫向粗糙度是指垂直于前進(jìn)方向測量的粗糙度?？梢酝ㄟ^橫向粗糙度和縱向粗糙度的測量來預(yù)測CFRP層壓板開槽的表面形貌。

給出了橫向粗糙度的理論模型，并研究了縱向粗糙度預(yù)測與切削條件（切削速度和每齒進(jìn)給量）的關(guān)系。使用K20無涂層滾花細(xì)齒刀具來進(jìn)行試驗(yàn)以驗(yàn)證模型。此刀具幾何形狀較特殊，切削刃不連續(xù)（齒的基部由左螺旋與右螺旋交叉產(chǎn)生）。切削刀具的刀齒分布可遵循以下規(guī)律：①在圓周上，遵循圓形螺旋，被稱為“第三螺旋”，具有相同的軸線和相同的切削刀具直徑；②在切削刃的長度上，遵循平行曲線，被稱為“第四螺旋”。

利用滾花細(xì)齒刀具，可以獲得在3～4μm之間的橫向算術(shù)平均粗糙度（垂直于進(jìn)給方向測量）和1.5～40μm之間的縱向算術(shù)平均粗糙度。關(guān)于切削參數(shù)有以下幾點(diǎn)說明：①制造商應(yīng)在工作前優(yōu)化切割參數(shù);②橫向粗糙度不取決于切削條件，其只依賴于刀具幾何形狀;③向上銑削時的縱向粗糙度低于向下銑削時的縱向粗糙度；④每齒進(jìn)給量是對表面粗糙度影響最大的參數(shù)和物理切削參數(shù)。

刊名：Measurement（英）

刊期：2016年第91期

作者：Paul Weissler

編譯：趙前