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纤维复合材料蜂窝板是当前航空航天与军工领域炙手可热的一类先进复合材料,具有质量轻、比强度高、比刚度大、隔热减震、耐冲击等特点,是当前高强轻质结构材料的翘楚,它的出现推动了机械轻量化发展,现广泛应用于航空航天、列车、船舶、建筑装修等领域。但该类材料切削加工性差,是典型的难加工材料,随着材料的广泛应用,其难加工性与使用需求之间的矛盾日益突出。本文以玻璃纤维/碳纤维芳纶纸蜂窝板铣削实验为基础,对铣刀优选、铣削用量优化、刀具磨损及蜂窝板表面加工质量进行了研究,建立了刀具磨损的数学模型,其主要研究工作及结论如下:(1)通过铣刀优选实验,对比分析了不同刃形铣刀的切削性能。结果表明:与普通硬质合金铣刀相比,CVD金刚石薄膜涂层铣刀磨损小、蜂窝板表面加工质量高;但与人字齿CVD金刚石薄膜涂层铣刀相比,菱齿CVD金刚石薄膜涂层铣刀切削效果更好。(2)通过单因素实验,研究了铣削用量对刀具磨损与蜂窝板表面加工质量的影响规律,分析了纤维方向对纤维切削效果的影响以及刀具的磨损机理。结果表明:随着主轴转速、铣削宽度的增大或工件进给速度的减小,刀具后刀面磨损均随之增大;随着铣削宽度的增大或工件进给速度的减小,玻璃纤维毛刺长度均随之增大。0°玻璃纤维的切削变形以层间分离和弯曲剪切为主,90°玻璃纤维的切削变形以剪切断裂为主。普通硬质合金铣刀的磨损失效以磨粒磨损为主,CVD金刚石薄膜涂层铣刀的磨损失效以磨粒磨损和涂层脱落为主。(3)通过正交实验,优化了铣削用量组合,并根据正交实验结果,建立了刀具磨损模型。结果表明:铣削宽度对刀具后刀面磨损及玻璃纤维毛刺长度影响显著,工件进给速度对普通硬质合金铣刀的后刀面磨损影响显著。在主轴转速n=5500r/min,工件进给速度vf=250mm/min,铣削宽度ae=1mm时,刀具磨损最小,蜂窝板表面加工质量高;经回归分析得到的刀具磨损模型准确度较高,能够反映蜂窝板铣削加工时刀具磨损与铣削用量之间的关系,为铣削工艺参数的制订提供了依据。(4)通过刀具使用寿命实验,研究了普通硬质合金铣刀和菱齿CVD金刚石薄膜涂层铣刀的刀具寿命。从刀具磨损角度看,金刚石涂层铣刀寿命是普通硬质合金铣刀的5倍左右;但从纤维切削效果看,金刚石涂层铣刀寿命是普通硬质合金铣刀的14倍左右。