纤维增强树脂基复合材料(FRRMC)具有重量轻、强度高、耐烧蚀和不易变形等优点,在航空、航天等高科技领域得到了广泛的应用。FRRMC由加工性能完全不同的两相材料(基体和增强体)组成,其切削表面呈各向异性,这明显不同于金属切削表面各向同性的特点,用于金属切削表面粗糙度的测量方法和评定标准不适用于FRRMC的切削表面。因此必须建立FRRMC切削表面自己的粗糙度测量方法和评定标准,目前国内这方面的研究还很少。 本文在切削实验数据的统计分析基础上,研究了C/C、编织C/Ph、涂层C/Ph和高硅氧玻璃纤维四种FRRMC的切削及其表面质量的评定,内容主要包括:(1)通过二维轮廓测量和三维形貌测量的对比实验,论述了选择三维形貌测量进行FRRMC切削表面几何形状误差研究的必要性;(2)建立了三维形貌测量的数学模型,通过接触式与非接触式测量的对比实验,选择非接触式激光测量作为测量手段,并确定了三维微观形貌测量的测量方向、测量步骤、采样条件(包括采样速度、采样面积和采样间距)及车削圆柱表面的测量方法;(3)研究切削速度、切削深度、进给量、刀具材料和刀尖圆弧半径等因素对复合材料切削表面的影响,论述了FRRMC和金属材料切削的异同;(4)通过三维微观形貌表征参数对采样条件的敏感度分析选取了粗糙度的评定参数,建立三维微观形貌评定参数的标准系列,并通过实验验证了其可行性,最后用VC编写了评定标准系列查询系统。 研究成果对于提高复合材料的设计、制造和使用水平具有重要的意义,另外对各向异性表面三维形貌的研究和其他复合材料切削表面微观形貌评定标准的建立具有一定的参考价值。