CFRP槽的表面粗糙度預測

由復合材料制成的工業(yè)產品受到更多關注，但復合材料的各向異性和不均勻性導致在加工期間預測其性能變得困難。提出了評估滾齒刀具對復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測與切削條件（切削速度和每齒進給量）的關系。使用K20無涂層滾花細齒刀具來進行試驗以驗證模型。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”。

利用滾花細齒刀具，可以獲得在3～4μm之間的橫向算術平均粗糙度（垂直于進給方向測量）和1.5～40μm之間的縱向算術平均粗糙度。關于切削參數(shù)有以下幾點說明：①制造商應在工作前優(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