基于力-热耦合的CF/PEEK螺旋铣削制孔表面及亚表面质量研究OA

为了深入研究CF/PEEK复合材料螺旋铣孔时力-热耦合对加工孔壁表面及亚表面形貌的影响机制,进行了螺旋铣孔微观仿真,分析了切削过程中的纤维断裂、基体破碎及界面脱粘等失效机制;开展了螺旋铣孔试验,探究了工艺参数、切削力和切削热对孔壁出入口表面粗糙度、孔壁整体表面粗糙度以及亚表面损伤的影响规律。研究表明,由于热量积累导致的基体涂抹现象,使孔壁出口表面粗糙度明显低于入口表面粗糙度。孔壁整体表面粗糙度随自转转速的增加而降低,随公转转速的增加而升高;当螺距小于0.5 mm时,其随螺距的增大而升高,当螺距大于0.5 mm时,其随螺距的增大而降低。这是由于当螺距增大时,切削力随之增大,切削力增大导致温度升高,过高的温度引发基体涂抹现象,从而使表面粗糙度降低。不同的纤维方向角以及力-热耦合对于孔壁表面及亚表面损伤区域有显著影响。