切削参数对碳纤维复合材料制孔质量的影响

徐银超^1,2，陈浩¹，曾滔²，章伟²，陈康华¹，王社权²，陈响明²

1. 中南大学粉末冶金国家重点实验室2. 株洲钻石切削刀具股份有限公司

摘 要：高效、高质量的制孔是航空航天用碳纤维复合材料机械加工的基本要求。本文采用直径为3 mm的纳米金刚石涂层硬质合金钻头钻削T300碳纤维复合材料,研究切削参数（切削速度v=20,40,60,100,150 m/min;进给量f=0.01,0.018,0.03,0.045,0.06mm/r）对轴向力和制孔质量的影响规律。结果表明,轴向力随着进给量的增大而增大,随着切削速度的增大而减小,并建立轴向力Fz与切削速度v和进给量f之间的关系式:F_z=117.5·v^-0.151·f^0.224。在不同的切削参数下,孔入口处均未出现撕裂和毛刺,表现出良好的加工质量。随着进给量的增大,孔出口区质量在低速条件下由分层和撕裂变为毛刺,在高速条件下没有毛刺,出口区完整。总之,在高速和高进给条件下可以获得相对较好的制孔质量。

关键词：碳纤维复合材料;钻削;切削力;进给量;切削速度;孔质量;