机械工程学报

作者：石文天, 王林, 刘玉德, 李杰, 闫天明, 解钏, 董璐

单位：北京工商大学人工智能学院 北京 100048

关键词：芳纶纤维增强复合材料,微铣削力信号,波形分析,峰谷异向交替变化规律,主齿切削现象；

基金：国家自然科学基金资助项目（51975006，51505006）。

现阶段对芳纶纤维增强复合材料（Aramid fiber reinforced composite，AFRP）的研究多集中于表面缺陷抑制方法的研究，而对表面创成机理系统性研究的却很少。基于此，试验研究了AFRP在微细铣削中切削力的变化趋势及其作用机理，总结了切削力宏观变化规律，并分析了微铣削力信号波形与AFRP结构特性之间的对应关系，得出了不同切削工艺参数下微铣削力的变化趋势，发现了铣削过程中出现的切削力峰谷异向交替变化规律；在切削力的微观分析中，发现了微细铣削中的主齿切削现象，并分析了该现象对切削力以及表面形貌的影响。试验研究表明：由于AFRP纤维层的编织形态和各向异性，铣削力波形宏观上表现出周期性的波动，三种切削状态参数充分表征了切削力的变化状态，包括峰谷异向交替变化规律、主齿切削现象等；主齿切削现象易导致切削力负荷过大，刀具磨损大，加工质量差，应尽量使切削状态更加平稳。该试验研究对AFRP微细铣削过程中毛刺等缺陷抑制、去除以及表面质量提升方法的进一步研究有一定指导意义。

来源：2023年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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