科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
刀具易磨损，磨损后分层、毛刺等损伤加剧是碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）切削加工中亟待解决的难题，严重制约了加工质量及效率的持续提升。工程及学术界以金属切削刀具为参考，在CFRP切削加工中不断尝试了高速钢、陶瓷、硬质合金、金刚石类未涂层及涂层等多种刀具材料，并采用辅助工艺、涂层材料改性、微结构刀具等策略以抑制刀具磨损。本文从不同类基体材料的未涂层、涂层刀具两个方面，综述了CFRP切削加工用刀具的磨损部位及形式：现有研究均以宏、微观实验观测为主，宏观上，磨损位置以后刀面磨损及切削刃钝化最为常见；微观上表现为纤维硬质点与刀具间摩擦所致的磨粒磨损；随着切削温度、速度的提高，同时伴有粘着、氧化磨损。整体来说，金刚石类刀具耐磨性表现最佳，尤其适用于连续切削加工的场合。高强、高硬纤维高频刮擦作用下的磨粒、疲劳磨损仍是该类刀具磨损的主要威胁。当前所采用的辅助工艺（冷却气体、微量润滑、超声振动等）、涂层材料改性、微结构等方法，在一定程度上改善了摩擦条件、抑制了刀具磨损，但仍难以满足CFRP连续高质高效加工需求。可见，如何从微纳观多尺度方向深入研究金刚石类刀具的磨损机理及抑制策略，是CFRP高质高效加工的亟需。
- 单位
