[发明专利]全范围纤维方向角的CFRP切削加工表面质量的评价方法

权利要求书

1.一种全范围纤维方向角的CFRP切削加工表面质量的评价方法，其特征在于，通过环形铣削碳纤维增强复合材料的圆盘工件，获得全范围纤维方向角下的碳纤维增强复合材料切削加工表面，并对碳纤维增强复合材料不同纤维方向角下的切削加工表面进行表面质量评价，所述的表面质量评价包括：测量不同纤维方向角下切削加工表面的表面粗糙度、拍摄不同纤维方向角下切削加工表面的光学显微镜照片并拼接成0～180°范围连续变化纤维方向角下的切削加工表面图像和测量不同纤维方向角下切削加工表面的毛刺高度并计算表面毛刺高度因子。

2.根据权利要求1所述的全范围纤维方向角的CFRP切削加工表面质量的评价方法，其特征在于，所述的环形铣削的加工轨迹为以所述圆盘工件中心为圆心的圆形轨迹，所述的圆盘工件为同向铺层的碳纤维增强复合材料单向层合板。

3.根据权利要求1所述的全范围纤维方向角的CFRP切削加工表面质量的评价方法，其特征在于，所述的全范围纤维方向角指的是，在0～180°之间连续变化的纤维方向角。

4.根据权利要求1所述的全范围纤维方向角的CFRP切削加工表面质量的评价方法，其特征在于，所述评价方法包括如下具体步骤：

步骤1)试样制备，将同向铺层的碳纤维增强复合材料单向层合板制成圆盘工件，并在该圆盘工件的中心加工出通孔；

步骤2)加工切削加工表面，采用刀具对所述圆盘工件的沿厚度方向上的侧面进行侧铣加工，加工轨迹为以所述圆盘工件中心为圆心的圆形轨迹，从而获得在0～180°之间连续变化的纤维方向角下的铣削加工表面，并且标记出所述圆盘工件上对应于不同纤维方向角的位置；

步骤3)测量表面粗糙度，利用所述圆盘工件中心处的通孔将该圆盘工件固定在高度尺平台上，测量不同纤维方向角下切削加工表面的表面粗糙度；

步骤4)拍摄光学显微镜照片，采用光学显微镜获得不同纤维方向角下的切削表面图像，并拼接形成0～180°范围连续变化纤维方向角下的切削加工表面光学显微镜图像；

步骤5)测量不同纤维方向角下切削加工表面的毛刺高度，通过光学显微镜测量不同纤维方向角下的切削加工表面的毛刺高度，依据下列公式计算表面毛刺高度因子并据以评价所述碳纤维增强复合材料的切削加工表面的质量：

其中，f_d为毛刺高度因子，h₁为上表面毛刺高度，h₂为下表面毛刺高度，t为圆盘工件厚度。