题目：碳纤维树脂基复合材料钻、铣加工技术研究

    碳纤维树脂基复合材料由于其比强度比刚度高、可设计性优良等优点被广泛应用于航空航天等先进制造领域。但由于其具有非均匀性以及各向异性，在切削加工中往往会出现撕裂、毛刺、纤维拔出、树脂脱落、分层等缺陷。同时由于碳纤维硬度高，加工过程中刀具磨损严重，寿命短。本文选用PCD刀具对碳纤维树脂基复合材料分别进行了钻削加工和铣削加工，研究了切削过程中的切削力、已加工表面质量、刀具耐用度、刀具磨损形貌和磨损机理等。

    搭建了碳纤维树脂基复合材料钻削加工和铣削加工的实验平台，选取合适的切削参数进行切削实验，对钻削力和铣削力进行了测量。根据测量结果研究了钻削力和铣削力随切削参数变化的规律，利用方差分析求出了影响切削力的显著因素，并对钻削力和铣削力的经验公式进行了推导。结果表明进给量是影响钻削力的主要因素，而对于铣削加工影响铣削力的主要因素还包括切削速度和切削深度。

    从碳纤维树脂基复合材料的切削机理出发探讨了加工缺陷产生的原因和影响加工缺陷的因素。利用数码显微镜及共聚焦显微镜对钻削加工缺陷和铣削加工缺陷进行了详细的观察和研究。根据不同加工缺陷各自的特征，提出了相应缺陷评价的方法，从而对已加工表面质量进行评价。根据加工缺陷的测量结果，分析了切削参数对加工缺陷的影响规律。发现切削参数对加工缺陷的影响与其对切削力的影响基本相似。

    通过碳纤维树脂基复合材料钻削和铣削刀具磨损实验，选取合适的磨钝标准对PCD刀具钻削和铣削碳纤维树脂基复合材料的刀具耐用度进行了测量。利用共聚焦显微镜对刀具磨损的区域进行了观察，对PCD刀具的磨损形态和磨损机理进行了研究。结果表明，PCD刀具加工碳纤维树脂基复合材料时耐用度良好，其磨损机理为磨粒磨损。