机械工程学报

作者：张博宇, 孙凯, 穆晗, 郭贺阳, 孔令满, 蹇锡高

单位：1. 大连理工大学化工学院 大连 116024;2. 大连理工大学精细化工国家重点实验室 大连 116024;3. 大连理工大学机械工程学院 大连 116024;4. 航天材料及工艺研究所 北京 100076

关键词：改性复合材料,表面铣削,磨损预测,磨损规律,球头铣刀；

基金：国家自然科学基金(52005077)和辽宁省自然科学基金(2022-BS-090)资助项目。

针对斜缠改性烧蚀防热复合材料(简称“改性复合材料”)的表面铣削过程，提出了一种新的球头铣刀磨损体积预测方法。该方法不仅分别考虑了后刀面和切削刃在与工件相互作用过程中的实际应力状态，还根据表面铣削过程中的动态力热状态对磨损系数和刀具表面硬度做出了动态调整，从而全面保证了预测结果的准确性。经验证，该方法的平均预测误差小于15%。基于该方法，分析了改性复合材料表面铣削过程中的刀具磨损规律。结果表明，切削刃的磨损主要与切削刃刚度和刀-工实际接触距离有关。为降低切削刃的磨损，可通过减小刀具前、后角提升切削刃的刚度，或选择低主轴转速和高进给量减小刀-工实际接触距离。后刀面的磨损则取决于后角和工件已加工表面的回弹高度。为降低后刀面的磨损，需使用大后角刀具在高主轴转速和低进给量下进行加工。由于降低切削刃磨损与降低后刀面磨损的策略相反，综合来看，选用减小切削刃磨损的策略更有利于降低整个刀具磨损程度。

来源：2025年第13期

《机械工程学报》期刊编辑部

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