Cf/SiC复合材料铣削特性的三维有限元分析及试验验证(英文)

作者：ELLAHI Zohaib; 赵国龙^*; 年智文; MUHAMMAD Jamil; 何宁

来源：Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, 2023, 40(03): 253-263.

DOI：10.16356/j.1005-1120.2023.03.002

• 三维有限元仿真
• Cf/SiC复合材料
• 铣削加工
• 切削力
• 切削加工性

碳纤维增强碳化硅(Cf/SiC)复合材料具有高强度、耐磨损和各向异性等特点，导致材料加工非常困难。本文开展了聚晶金刚石(PCD)刀具铣削Cf/SiC复合材料的三维有限元仿真和试验，研究了复合材料的切削特性；研究了加工参数对切削力的影响，以及不同纤维切削角下的材料去除机理。通过用户自定义的子程序在ABAQUS/CAE软件中建立了有限元切削仿真模型，仿真分析了加工参数对切削力的影响，并开展了验证试验。结果表明，有限元仿真和试验得到的X和Y方向的切削力具有良好的一致性。随着切削速度的增加，切削力降低；随着每齿进给量的增加，切削力升高。当沿着纤维方向进行切削时，刀具刃口的应力最小；随着纤维切削角的增大，刃口应力升高。本文可为Cf/SiC复合材料切削特性研究提供指导。

• 单位
  南京航空航天大学