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| 纤维方向对碳纤维复合材料加工性能的影响* |
| 龚佑宏1，韩舒1，杨霓虹1，韩胜超2 |
1.上海飞机制造有限公司
2.南京航空航天大学 |
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摘要 由于碳纤维复合材料（CFRP）的各向异性，其纤维铺层方向是影响加工性能的重要因素。本文以单向碳纤维复合材料(UD-CFRP)为研究对象，选用4种不同的纤维方向角度铺层的碳纤维复合材料结构进行铣削试验研究。通过从切削力、切口质量和刀具磨损等方面的分析，得出了纤维方向角θ小于90°时，碳纤维复合材料结构铣削力较大，对刀具磨损较严重，已加工表面切口质量较好的结论。
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| 关键词 ：
碳纤维复合材料,
纤维方向,
切口质量,
刀具磨损,
切削力
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| 基金资助:*中国商飞“C919客机复合材料结构件制造工艺研究”技术攻关引进技术资助。 |
[1] Koplev A，Lystrrup A，Vorm T．The cutting process，chip and cutting forces in machining CFRP．Composite，1983，14(4)：371-376.
[2] 花崎伸作．CFRP切削におけゐ工具摩耗机构. JSME C编.日本机械学会论文集.日本:日本机械学会,1994, 60 (1):297-302.
[3] 张厚江，陈五一，陈鼎昌．碳纤维复合材料切削机理的研究. 航空制造技术，2004(7)：57-59.
[4] 张秀丽，谢朝晖，张恒．纤维方向对复合材料加工质量影响的试验研究．中国机械工程，2009,20(21)：2617-2620.
[5] Gong Y H, Yang N H，Shu H, et al. Surface morphology in milling multidirectional carbon fiber reinforced polymer laminates. Advanced Materials Research，2013(683)： 158-162. |
| [1] |
张子奇，刘战强，吕文军. 直角车削GH4169刀具全阶段磨损机理及磨损控制[J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 78-91. |
| [2] |
荀国立，李跃，周长庚，林正杰. 基于材料特性研究的聚酰亚胺加筋壁板缺陷控制[J]. 航空制造技术, 2025, 68(16): 73-78. |
| [3] |
沈炜智，牛秋林，荆露，刘俐鹏，王星华，戴福朋. 基于微量润滑的Al–60% Si合金铣削性能试验研究[J]. 航空制造技术, 2025, 68(15): 130-138. |
| [4] |
赵昌方. 一种碳纤维复合材料拉胀超结构的冲击动力学行为研究[J]. 航空制造技术, 2025, 68(12): 24-31. |
| [5] |
曲通，李波，王宪丁，杜宜聪，杨欣宇，王兵. 类V型复合材料薄壁件切边加工减振优化[J]. 航空制造技术, 2025, 68(12): 134-141. |
| [6] |
史建猛，邱建平，李丰辰，齐振超，张斌. 钻削热历史对CF/PEEK材料性能影响规律研究[J]. 航空制造技术, 2024, 67(7): 139-145. |
| [7] |
桂昊，张立强，杨青平. 基于刀齿轨迹模型的五轴侧铣加工铣削力预测[J]. 航空制造技术, 2024, 67(6): 78-83,108. |
| [8] |
戎杰，牛秋林，高航，荆露，唐思文，张深圳. 钛合金铣削加工中MQL参数优化与切削性能研究[J]. 航空制造技术, 2024, 67(3): 106-114. |
| [9] |
耿大喜，孟繁星，孙哲飞，任绍磊，王子睿，张德远. 碳纤维复合材料/钛合金叠层结构振动制孔技术研究进展[J]. 航空制造技术, 2024, 67(23/24): 14-32. |
| [10] |
周金强，刘晓，江小辉，邱硕，郭立杰. 运载火箭贮箱整体箱底镜像铣削工艺研究[J]. 航空制造技术, 2024, 67(22): 118-125. |
| [11] |
周兰，王云龙，安国升，朱瑞彪，李光奇，马蓉. 基于斜角切削的CFRP螺旋铣孔微观仿真分析[J]. 航空制造技术, 2024, 67(21): 14-26. |
| [12] |
闫冬，李国和，王丰，范建勋，王大春. 铝锂合金切削加工试验研究进展[J]. 航空制造技术, 2023, 66(6): 108-118. |
| [13] |
赵彪，王欣，陈涛，丁文锋，傅玉灿，徐九华，赵正彩，陈清良. 航空航天难加工材料切削加工过程模拟与智能控制综述[J]. 航空制造技术, 2023, 66(3): 14-29. |
| [14] |
宋清华，彭业振，王润琼，刘战强. 数字孪生驱动的薄壁件铣削刀具磨损状态识别方法[J]. 航空制造技术, 2023, 66(3): 46-52,60. |
| [15] |
于忠光，浦荣，韩占龙，于浩南，陈章燕. PVD 涂层刀具铣削GH4169 高温合金薄壁件性能对比[J]. 航空制造技术, 2023, 66(3): 78-84. |
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2013, 
