第1期机电技术机电技术左右旋波齿铣刀加工复合材料的切削性能研究左右旋波齿铣刀加工复合材料的切削性能研究*叶友权（厦门金鹭特种合金有限公司，福建厦门361100）摘要文章设计了一种聚晶金刚石（PCD）左右旋波齿铣刀，设立了直刃无波齿铣刀作为对照组，并进行了相同切削参数下的磨损试验，研究了左右旋波齿铣刀对碳纤维增强复合材料（CFRP）的加工性能。试验结果表明：左右旋波齿铣刀的主切削力更小；左右旋波齿铣刀切断CFRP产生的毛刺较少，而直刃无波齿铣刀加工的表面毛刺较多；随着铣刀切削距离的增长，左右旋波齿铣刀比直刃无波齿铣刀有着更少的刃口磨损。关键词碳纤维增强复合材料；波齿铣刀；切削力；表面质量；刀具磨损中图分类号：TG714；TB332文献标识码：A文章编号：1672-4801（2023）01-047-05DOI：10.19508/j.cnki.1672-4801.2023.01.013*厦门市重大科技项目（3502Z20201011）作者简介：叶友权（1988—），男，工程师，主要从事整体硬质合金刀具的研发设计工作。碳纤维增强复合材料（CFRP）是以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料。因其具有高比强度和比模量、耐高温、抗腐蚀性强等优点，被广泛应用于汽车、航空航天和高端装备等领域[1-2]。碳纤维增强复合材料是一种典型的难加工材料，在切削过程中容易出现纤维拉出或基质纤维的脱离，从而导致毛刺或纤维撕裂等加工缺陷，严重影响工件的加工质量和刀具的寿命。因此，合理选择刀具材料、优化加工刀具的结构和参数以提高CFRP的加工质量就显得尤为重要。目前切削碳纤维增强复合材料的刀具材料多采用硬质合金、化学气相沉积（CVD）金刚石涂层、聚晶金刚石（PCD）涂层和立方氮化硼（CBN）涂层等超硬材料。很多研究者发现PCD刀具具有优秀的耐磨性，韧性和抗冲击性能适中，且导热系数高，容易散热，切削热量不会聚集在刀尖处导致刀尖失效，适合用于高速加工CFRP这种非金属耐磨材料、难加工材料[3-4]。目前也有很多关于PCD刀具加工CFRP的深入研究。在刀具磨损方面，PCD刀具的磨损主要形式是颗粒剥落、崩刃与微崩刃以及剥落，相比于其他刀具材料，PCD刀具要优于其他陶瓷、CBN等材料刀具，且更适合应用于精加工[5-6]。由于CFRP材料各向异性、层间强度低和非均质等独特材料属性，合理设计切削刀具的结构以及选用合适的切削参数对于保证CFRP加工质量就显得格外重要。一方面，学者们不断探究切削参数对于CFRP加工性能以及表面质量的影响和...
