来源：期刊VIP网 时间：
作者：朱瑞彪;周兰;安国升;王云龙;李光奇;钟云;
单位：兰州理工大学机电工程学院;兰州理工大学材料科学与工程学院;中核四〇四有限公司;
摘要：为减少碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)在螺旋铣孔加工过程中产生的毛刺、撕裂与分层等损伤，提高孔壁加工质量。本研究基于螺旋铣加工特性设计了一种曲面锥形刀具，首先利用微分法得到刀具的回转轮廓方程，随后构建了三维曲面锥形几何模型，分析了不同加工阶段未变形仿真切屑的几何形貌与尺寸，最终建立了刀具的CFRP螺旋铣孔有限元模型，阐明了加工过程中应力/应变分布特点、切削力变化趋势，揭示了主轴转速、公转速度与进给速度对轴向力Fz的影响规律。结果表明，曲面锥形刀具在CFRP螺旋铣孔过程中产生的应力/应变分布均匀，切削力小且波动平缓，轴向力在刀具初始接触后呈平缓上升趋势，避免了传统刀具由于轴向力骤增而造成的崩刃现象，且轴向力峰值仅为85.91 N。由单因素实验可知，Fz随主轴转速的增大而减小，随公转速度与进给速度的增大而增大。由于专用刀具的曲面锥形结构提高了侧刃利用率，从而有效抑制了CFRP螺旋铣孔过程中毛刺与分层的产生。
关键词：螺旋铣孔;;CFRP;;曲面锥形刀具;;未变形仿真切屑;;有限元仿真
基金资助：国家自然科学基金项目(52265049);; 甘肃省青年博士基金项目(2021QB-043);; 甘肃省自然科学基金项目(25JRRA073)
