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[应用] CFRP切边立铣刀结构参数优化设计研究 崔振美, 曾滔, 周磊, 江爱胜, 李金乐, 刘贺

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CFRP切边立铣刀结构参数优化设计研究
崔振美, 曾滔, 周磊, 江爱胜, 李金乐, 刘贺轩, 罗胜

【作者机构】        株洲钻石切削刀具股份有限公司
【来    源】        《硬质合金》 2026年第4期 pp.48-57
本研究针对T800单向带铺层碳纤维增强复合材料(CFRP)切边加工表面质量不佳的问题,创新性地提出一种具有线性微刃特征的子母槽鱼鳞铣刀。本研究系统分析了刀具对加工表面毛刺、撕裂的影响,通过对比菱齿、双向尖齿和交叉刃结构的整体硬质合金金刚石涂层铣刀在顺铣与逆铣条件下的加工效果,明确本研究材料切边加工时应优选具有微刃结构的铣刀,并通过实验对比六种不同特征参数的子母槽鱼鳞铣刀切削加工CFRP的表面毛刺和撕裂差异,发现在纤维取向角θ=45°和θ=135°时,切削刃右旋、右螺旋槽12个、左螺旋槽7个、螺旋角均为30°、微刃长度2.7 mm时具有最好的加工效果,证明了新刀具结构可改善加工表面质量,为解决碳纤维复合材料切边加工难题提供了刀具新方案。
关键词 CFRP;单向带;侧铣加工;铣刀设计;缺陷控制

[size=1em]碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,缩写CFRP)具备轻质、高强、耐疲劳、耐腐蚀等优异性能,广泛用于航空航天、汽车工业、风力发电、医疗器械等众多领域[1-3],其各向异性和非均质性使机械加工过程中易出现毛刺、撕裂等表面缺陷,严重影响构件的疲劳性能与装配精度[4-5]。相较于二维编织和三维机织结构,单向带结构最简单,生产稳定性最好,整体模量最高,能充分发挥纤维纵向刚度和强度优势,在航空航天结构件上应用更广[6-7]。单向带铺层CFRP各向异性显著,在纤维方向上(0°),材料的比强度和比模量达到极致,而在垂直于纤维方向上(90°),性能急剧下降,机械加工缺陷尤为突出[8]。单向带铺层CFRP切削最独特的现象就是纤维角度效应,加工质量严重依赖于切削方向与纤维取向的夹角[9]。

[size=1em]为优化CFRP加工刀具和工艺参数,从而减少CFRP零部件机械加工损伤,提高加工质量和精度,国内外学者就CFRP机械加工的加工质量、工艺优化和刀具结构优化等问题开展了大量研究。

[size=1em]围绕CFRP铣削加工质量与损伤控制[10-14],在加工质量表征方面,研究表明表面粗糙度不足以全面评价CFRP加工质量,需结合空隙率、影响区深度、亚表面损伤、毛刺、分层及纤维拔脱等多维度指标;在工艺参数影响规律方面,纤维方向角(刀具进给方向与纤维方向的夹角)是影响切削力与表面质量的关键因素,且顺铣与逆铣两侧的表面质量变化规律存在差异,采用较高切削速度与适中进给参数可获得更优加工质量;在刀具磨损机制与抑制方面,金刚石类刀具耐磨性最优,是CFRP连续高质加工的首选,切削参数、刀具结构及材料特性共同影响磨损行为,合理选择可有效抑制磨损。综上可知,CFRP加工工艺优化策略已形成行业共识:选择更耐磨的金刚石类刀具可提高刀具寿命;采用高转速、中等进给参数,选择顺纤维方向切削加工可减少毛刺、分层、撕裂等加工损伤。然而在孔、窗、异形轮廓的切削加工过程中,纤维方向角不断变化,增大了CFRP低损伤加工的难度,为此学者提出开发机械加工新工艺和新型刀具结构。

[size=1em]围绕铣削工艺优化[15-17],研究表明摆线铣削可缩短23%周期,配合传统精加工可兼顾效率与精度;倾斜铣削通过优化接触条件降低轴向力,减少毛刺撕裂;超声辅助铣削能增大有效前角,显著降低切削力与温度,提升表面质量。可见,优化加工工艺是改善CFRP加工效果的一种有效手段,然而有时因生产条件制约,新工艺在实际生产中难以应用,开发新结构刀具更经济有效。

[size=1em]围绕CFRP铣削刀具结构设计[18-21],研究揭示了刀具结构特征对抑制毛刺、降低切削力与温度、提升表面质量的作用,表明优化刀具结构可有效改善CFRP铣削加工质量。研究表明,刀具上设计“断续切削”刃,即将切削刃离散成众多微刃形式,可有效降低切削力,抑制加工缺陷,但可能导致加工表面粗糙度下降。侧铣是航空航天构件轮廓切边或精加工的核心二次加工手段,其加工质量对零件服役性能有重要影响。因此,开展CFRP切边立铣刀结构优化研究,对提高CFRP零部件加工表面质量具有重要意义。

[size=1em]T800单向带铺层碳纤维增强复合材料是制造机身、襟翼、平尾等大型客机零部件的典型材料,由于材料表面缺少稳定的织物固定,侧铣加工时极易产生毛刺、撕裂和分层缺陷。本文针对T800单向带铺层CFRP切边加工开展实验研究,探索能够有效抑制加工表面缺陷的新型铣刀结构,为刀具结构设计优化提供依据。

1 实验设计1.1 试件与实验设备

[size=1em]试件为上下表面均不含织物层的T800级单向带CFRP板料,具体为45°、90°、135°、0°丝束间隔铺设,相邻两层纤维丝束铺设角度相差45°,每层厚0.156 mm。如图1所示,板料上下表面组织结构不同,一面粗糙,纤维铺设方向角为135°;一面光滑,纤维铺设方向角为45°。本文所采用的板料为兼具高强度和韧性的先进复合材料,极易产生毛刺,且上下表面切削加工性存在差异,相较于粗糙表面,光滑表面更易产生毛刺,实验时以光滑面向上进行测试,针对切削加工性较差的一面展开研究。

[size=0.8em]图1 试件表面与组织形貌:(a)板料光滑表面;(b)板料粗糙表面;(c)0°纤维层截面微观图
Fig.1 Surface morphology and microstructure of the specimena) Smooth surface of the laminate;(b) rough surface of the laminate;(c) Crosssectional micrograph of the0°ply Cross-Section

[size=1em]加工设备为Mikron MILL HSM800高速加工中心,冷却方式为干切,机床内部设有固定口抽尘装置,设备及装夹系统如图2所示。

[size=0.8em]图2 实验设备及装夹系统
Fig.2 Experimental equipment and clamping system

1.2 实验刀具

[size=1em]本实验所用刀具包括不同规格的菱齿(Rhombic-tooth)、双向尖齿(Bidirectional pointed-tooth)、交叉刃(Cross -cutting-edge)和子母槽(Compoundgroove)结构的整体硬质合金金刚石涂层铣刀,刀具规格、结构类型和外观信息见表1(其中菱齿、双向尖齿和交叉刃整体硬质合金金刚石涂层铣刀为工程中常用的CFRP专用铣刀,各1支;子母槽结构的整体硬质合金金刚石涂层铣刀为本研究首次提出的新结构刀具,6支,且6支具有不同特征参数)。

[size=0.8em]表1 实验刀具
Table 1 Experimental cutting tools

1.3 切削参数

[size=1em]针对表面不含织物层的T800单向带铺层CFRP试件,使用上述4种铣刀,采用顺铣和逆铣两种加工方式开展侧铣实验,切削参数见表2。

[size=0.8em]表2 切削参数
Table2 Cutting parameters

1.4 加工质量评价

[size=1em]本实验铣刀切削性能优劣通过检测试件加工表面质量来评价,具体评价内容包括加工表面边缘的毛刺与撕裂,以及加工表面粗糙度。毛刺和撕裂缺陷的评价主要依靠形貌观测和尺寸量化两种方法,加工表面粗糙度检测采用手持粗糙度仪。实验过程中,每支刀具分别进行顺铣与逆铣加工,拍摄试件加工表面边缘图像,统计毛刺数量、毛刺长度、撕裂数量及撕裂长度。毛刺和撕裂长度是指毛刺或撕裂区域在垂直于被加工表面方向上距离被加工表面边缘的最大距离,其测量方法如图3所示。

[size=0.8em]图3 毛刺及撕裂测量方式:(a)实物图;(b)检测示意图
Fig.3 Measurement of burrs and tearinga) Photograph;(b) measurement method

2 立铣刀总体结构设计2.1 基于CFRP切边缺陷分析的立铣刀结构设计

[size=1em]根据相关研究可知[14],在逆铣加工中,当纤维方向角θ=0°时不容易产生毛刺;θ=90°时产生轻微毛刺和撕裂;θ=45°或135°时易产生较明显的层间损伤(撕裂或分层),如图4所示。

[14]
     Fig.4 Effect of fiber orientation angle on interlaminar damage [14](a) θ=0°;(b) θ=45°;(c) θ=90°;(d) θ=135°" style="margin-bottom: 10px; border: none; max-width: 80%; height: auto; vertical-align: middle; cursor: pointer; display: inline-block;">
[size=0.8em]图4 纤维方向角对层间损伤的影响[14]
Fig.4 Effect of fiber orientation angle on interlaminar damage [14](a) θ=0°;(b) θ=45°;(c) θ=90°;(d) θ=135°

[size=1em]分析产生毛刺和撕裂的原因,如图5所示。当刀具切削CFRP材料时,中间层材料上下均有材料压紧,层间结合力F1足以抵抗工件受到的切削力F在刀具轴向的分力,纤维可以被有效切断;而上表层的纤维上方无材料压紧,缺乏足够的树脂基握持,铺层间结合力不足,导致刃口在切削材料时,切削力F在刀具轴向上的分力大于材料此处的层间结合力F1,在纤维断裂前将纤维推出材料本体,表层纤维未被有效切断形成边缘毛刺和表面撕裂,严重时会出现分层。

[size=0.8em]图5 各层材料受力情况示意图:(a)中间层材料受力情况示意图;(b)上表层材料受力情况示意图
Fig.5 Loading conditions in different layersa) Loading condition in the middle layer;(b) loading condition in the top surface layer

[size=1em]本文采用易产生毛刺和层间损伤的θ=45°和θ=135°展开实验研究,加工示意图如图6。

θ=45°;(b)顺铣,θ=135°
     Fig.6 Experimental machining configurationa) Conventional milling,θ=45°;(b) climb milling,θ=135°" style="margin-bottom: 10px; border: none; max-width: 80%; height: auto; vertical-align: middle; cursor: pointer; display: inline-block;">
[size=0.8em]图6 本文实验加工示意图:(a)逆铣,θ=45°;(b)顺铣,θ=135°
Fig.6 Experimental machining configurationa) Conventional milling,θ=45°;(b) climb milling,θ=135°

[size=1em]如图7所示,本研究无论顺铣或逆铣中,纤维切削角(刀具相对于纤维的实际切入角度,刀具切削速度方向与纤维方向的夹角)β始终为锐角,过程中刀具刃口始终顺纤维方向切削。树脂基体的强度和模量均远低于碳纤维,切削过程总体呈现基体开裂—纤维暴露—纤维断裂三个阶段,纤维暴露出来时失去基体的支撑,纤维受到弯曲—拉伸—剪切的组合应力作用,发生剪切断裂或弯曲断裂,当刀具刃口足够锋利时,纤维断裂形式主要表现为受到刃口剪切而发生剪切断裂,形成整齐的切口;当刀具刃口存在较大的钝圆半径或磨损圆化后,纤维断裂形式主要表现为开裂基体的拉伸、刀具的挤压作用而发生的弯曲断裂,形成边缘毛刺。

[size=0.8em]图7 切削纤维角和纤维断裂示意图:(a)纤维切削角变化;(b)纤维剪切断裂;(c)纤维弯曲断裂
Fig.7 Fiber cutting angle and fiber fracture modesa) Variation in the fiber cutting angle;(b) shear fracture of fibers;(c) bending fracture of fibers

[size=1em]毛刺和撕裂是表层材料铺层间结合力不足、切削力大及切削热堆积导致基体局部软化三方面原因共同作用的结果,故减少切屑堆积也是CFRP切边立铣刀设计优化要考虑的一个重要方面。基于上述分析,本文创新性地提出一种新型铣刀结构——子母槽结构,通过增设母槽用以增大切屑的容纳和流出空间,利于带走热量。如表1中4#子母槽鱼鳞铣刀,刀具共12条有效切削刃,圆周上均布4条母槽,相邻两母槽间均布2条子槽,母槽的宽度和深度均大于子槽。同时,铣刀周刃为微刃结构,即周刃被分割成众多不连续的短切削刃,但刃口形式不同于1#的菱形微刃和2#的点状微刃,而是采用一种线性微刃结构,相较于1#的菱形微刃更锋利,相较于2#的点状微刃强度更高,如图8所示。

[size=0.8em]图8 刃口形式:(a)菱形微刃;(b)点状微刃;(c)线性微刃
Fig.8 Cutting-edge geometriesa) Rhombic micro-edge;(b) point-like micro-edge;(c) linear micro-edge

2.2 立铣刀切边加工实验验证

[size=1em]CFRP是一种典型的难加工材料,而且由于CFRP组织结构多样,不同CFRP材料制备工艺千差万别,一种结构的刀具难以应对所有类型复合材料的高质量加工,故市面上用于CFRP铣削加工的刀具种类繁多,但总体来看,常规CFRP铣削刀具通常具备高耐磨、低切削力或易排屑等技术特点。为验证子母槽鱼鳞铣刀(表1列出的4#实验刀具)与市面上常用的CFRP专用铣刀(表1列出的1#~3#实验刀具)的加工质量差异,将不同立铣刀切边的表面质量进行对比,1#~4#刀具切削表面外观如图9所示。

[size=0.8em]图9 不同类型刀具加工的表面外观:(a)1#刀具逆铣表面;(b)1#刀具顺铣表面;(c)2#刀具逆铣表面;(d)2#刀具顺铣表面;(e)3#刀具逆铣表面;(f)3#刀具顺铣表面;(g)4#逆铣表面;(h)4#顺铣表面
Fig.9 Surface morphologies produced by different tool typesa) Surface machined with Tool#1 by conventional milling;(b) Surface machined with Tool#1 by climb milling;(c) Surface machined with Tool#2 by climb milling;(d) Surface machined with Tool#2 by climb milling;(e) Surface machined with Tool#3 by conventional milling;(f) Surface machined with Tool#3 by climb milling;(g) Surface machined with Tool#4 by conventional milling;(h) Surface machined with Tool#4 by climb milling

[size=1em]由图9可见,表1中所示的1#~3#常规CFRP专用铣刀无论进行顺铣加工还是逆铣加工,试件被加工上表面均产生较多的毛刺,且存在比较严重的撕裂。对比切边边缘清晰整齐情况,切边效果最好的是2#,其次是1#,此两款刀具对板材中的表层纤维有一定的切断能力,加工表面存在部分相对整齐的边缘;3#刀具加工表面遍布连续的毛刺,刀具对表层纤维的切断能力微乎其微。综上所述,在T800级单向带CFRP试件切边加工中,1#和2#铣刀可获得更好的加工质量,证明周刃微刃结构是优选结构。

[size=1em]对比被加工上表面毛刺情况,子母槽鱼鳞铣刀(4#)较常规CFRP专用铣刀(1#和2#)有明显优势,顺铣侧的整齐边缘清晰可见,逆铣侧加工范围内仅有2束细小毛刺,近无毛刺状态,且均未出现严重撕裂。当采用顺铣方式时,纤维取向角θ=135°,纤维切削角β为锐角,纤维细观上受到的瞬时顺纤维方向切削,宏观上受到持续的逆纤维方向推挤,不利于纤维的弯曲断裂,易产生未能断裂的纤维毛刺或引起表面撕裂;当采用逆铣方式时,纤维取向角θ=45°,纤维切削角β为锐角,纤维细观上和宏观上均受到顺纤维方向的切削,纤维更易被有效切断,产生更少的表面缺陷。

[size=1em]统计4#刀具加工表面缺陷,顺铣侧加工范围内最长毛刺和撕裂分别为1.8、0.5 mm,单位长度内的毛刺和撕裂数量分别为7.04束/cm、0.56处/cm;逆铣侧加工范围内最长毛刺和撕裂分别为2.5、0.6 mm,单位长度内的毛刺和撕裂数量分别为0.36束/cm、0.18处/cm。实验证明,新型子母槽鱼鳞铣刀对于抑制表面毛刺和撕裂的产生具有明显作用,需着重解决顺铣侧的毛刺数量问题。

3 子母槽鱼鳞铣刀参数优化3.1 CFRP加工表面质量评价方法

[size=1em]为定量评价CFRP加工表面质量,统计加工范围内单位长度毛刺的数量(束/cm)、加工范围内所有毛刺长度的最大值(mm)、加工范围内单位长度撕裂的数量(处/cm)及加工范围内所有撕裂长度的最大值(mm)。本文采用模糊评价方法,引入毛刺数量评价指标Bavg、毛刺长度评价指标Bmax、撕裂数量评价指标Tavg及撕裂长度评价指标Tmax,对统计数据进行赋分,建立模糊关系矩阵如表3和表4。分值越高,代表表面缺陷越小。

[size=0.8em]表3 长度指标模糊关系表
Table3 Fuzzy relation table for length indicators

[size=0.8em]表4 数量指标模糊关系表
Table4 Fuzzy relation table for quantity indicators

[size=1em]从工程应用来看,这些指标存在一个明确的严重性层级,通用的优先级从高到低是:撕裂长度/面积、撕裂数量、毛刺长度、毛刺数量。撕裂会破坏材料的连续性,显著降低层间剪切强度和疲劳寿命,且难以修复,严重时会导致零件报废。通常零部件的裂纹扩展从撕裂的边缘开始,在服役过程中容易引发更大的破坏,因此,在质量控制中,撕裂缺陷通常是“一票否决”项。相对而言,毛刺缺陷对于零件的不良率影响较小,长毛刺主要影响装配安全,且难以后处理,短毛刺主要影响表面粗糙度和美观,通常可以通过打磨等后处理手段去除,不影响结构强度。根据缺陷的实际影响程度,撕裂应占决策权重的60%~70%,毛刺占30%~40%,在评价表面良好等级时,撕裂占30%~40%,毛刺占60%~70%。本文将毛刺数量、毛刺长度、撕裂数量、撕裂长度四类缺陷分别定义权重i、j、k、t,对切削效果进行权重归一化处理,得到表面质量综合评价指标K,计算方式见公式(1):


[size=1em]针对粗糙度测量,考虑到现场操作的可行性和效率,采用传统的二维接触式测量是优选方式。由于CFRP受各向异性影响大,测量方向不同,粗糙度测量结果差异显著,经分析选择测量垂直于纤维铺层方向的粗糙度作为评价指标更合理。本文采用手持式粗糙度仪测量被加工表面粗糙度,每个表面随机选取5个位置,测量纵向即垂直于板料表面方向的粗糙度(Ra,µm),取平均值。

3.2 子母槽鱼鳞铣刀参数优化及验证

[size=1em]为解决子母槽鱼鳞铣刀顺铣侧毛刺问题,对4#子母槽鱼鳞铣刀的特征参数进行设计优化。子母槽鱼鳞铣刀中,母槽用以增大切屑的容纳和流出空间,利于带走热量,母槽、子槽与左螺旋槽共同形成微刃。实验研究中将子母槽深度、切削刃前角设为固定值,以对铣刀切削性能影响较大的切削刃旋向、螺旋槽数量、左右螺旋槽螺旋角和微刃长度为特征参数,通过实验研究不同特征参数下的铣刀对T800级单向带CFRP试件被加工表面缺陷的抑制效果,进而实现刀具结构优化。铣刀具体特征参数如表5,不同结构子母槽鱼鳞铣刀切边加工的表面外观如图10所示。

[size=0.8em]表5 子母槽鱼鳞铣刀的特征参数
Table5 Characteristic parameters of the compound-groove fish-scale end mills

[size=0.8em]图10 不同特征参数子母槽鱼鳞铣刀加工的表面质量对比情况:(a) A刀具逆铣表面;(b) A刀具顺铣表面;(c) B刀具逆铣表面;(d) B刀具顺铣表面;(e) C刀具逆铣表面;(f) C刀具顺铣表面;(g) D刀具逆铣表面;(h) D刀具顺铣表面;(i) E刀具逆铣表 面;(j) E刀具顺铣表面;(k) F刀具逆铣表面;(l) F刀具顺铣表面
Fig.10 Comparison of surface quality obtained using compound-groove fish-scale end mills with different characteristic parametersa) Surface machined with Tool A by conventional milling;(b) Surface machined with Tool A by climb milling;(c)Surface machined with Tool B by conventional milling;(d) Surface machined with Tool B by climb milling;(e) Surface machined with Tool C by conventional milling;(f) Surface machined with Tool C by climb milling;(g) Surface machined with Tool D by conventional milling;(h) Surface machined with Tool D by climb milling;(i) Surface machined with Tool E by conventional milling;(j) Surface machined with Tool E by climb milling;(k) Surface machined with Tool F by conventional milling;(l) Surface machined with Tool F by climb milling

[size=1em]以毛刺数量评价指标Bavg、毛刺长度评价指标Bmax、撕裂数量评价指标Tavg及撕裂长度评价指标Tmax衡量被加工表面缺陷,以切削效果评价指标K衡量被加工表面质量。统计结果见表6,无论顺铣还是逆铣中,D和E刀具在四个评价指标上和切削效果评价指标上均表现较好,顺、逆铣两侧稍有差异,最终以两侧平均切削效果评价指标判定,D刀具最佳。切削效果对比图见图11,顺铣侧及逆铣侧的粗糙度见图12。

[size=0.8em]表6 不同特征参数刀具加工表面质量评价指标统计表
Table6 Statistical results for surface quality evaluation indicators obtained using tools with different characteristic parameters

[size=0.8em]图11 切削效果对比图
Fig.11 Comparison of cutting performance

[size=0.8em]图12 不同刀具特征参数加工表面粗糙度对比图
Fig.12 Comparison of machined surface roughness obtained using tools with different characteristic parameters

[size=1em]通常碳纤维复合材料的切边表面粗糙度在Ra≤3.2µm,本研究所采用的6支实验刀具的切边表面粗糙度均在合格范围内,以平均粗糙度值判定,从优到劣依次为D、E、B、A、F、C,D加工粗糙度最佳。

[size=1em]本实验中D刀具的加工表面质量最好,证明切削刃右旋、右螺旋槽12个、左螺旋槽7个、螺旋角均为30°、微刃长度2.7 mm最适合切削本文所用材料的加工,对于抑制被加工表面缺陷、降低粗糙度具有显著优势。

4 结论

[size=1em]1)对于本文T800单向铺层CFRP的切边加工,光滑表面极易产生毛刺,刀具选型时选择具有微刃结构的铣刀,即周刃被分割成众多不连续的短切削刃,对板材的表层纤维具有一定的切断能力。

[size=1em]2)本文切边立铣刀——子母槽鱼鳞铣刀θ=45°时近无毛刺,θ=135°时较多毛刺,且均存在轻微撕裂,说明子母槽结构对于缺陷抑制存在优势,但在θ=135°时存在适应性不足的问题。

[size=1em]3)基于子母槽鱼鳞铣刀,在本研究条件下,当切削刃右旋、右螺旋槽12个、左螺旋槽7个、螺旋角均为30°、微刃长度2.7mm时具有最好的加工效果,可解决切边加工的毛刺和撕裂问题,同时具有较好的表面粗糙度。

[size=1em]参考文献

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[size=1.8em]Optimization Design of Structural Parameters for CFRP Trimming End Mills
[size=1em]Cui Zhenmei Zeng Tao Zhou Lei Jiang Aisheng Li Jinle Liu Hexuan Luo Sheng
[size=1em](Zhuzhou Cemented Carbide Cutting Tools Co.,Ltd.,Zhuzhou Hunan 412000,China)

[size=1em]ABSTRACT To address the poor surface quality encountered during the trimming of T800 carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) laminates made from unidirectional tape,a novel compound-groove fish-scale end mill with linear microedge features was proposed. This study systematically analyzed the effects of cutter geometry on burrs and tearing on the machined surface. By comparing the machining performance of diamond-coated solid-carbide end mills with rhombic-tooth,bidirectional pointed-tooth,and cross-cutting-edge geometries under both climb-and conventional-milling conditions,it was determined that end mills with micro-edge structures should be preferred for trimming the material investigated in this study. Experiments were conducted to compare the surface burrs and tearing produced during CFRP machining using six compound-groove fish-scale end mills with different characteristic parameters. The results show that the best machining performance is achieved at fiber orientation angles of θ=45°and θ=135°under the following conditions:right-handed cutting edges,12 right-hand helical flutes,7 left-hand helical flutes,helix angles of30°for both sets of flutes,and a microedge length of 2.7 mm. These findings demonstrate that the new tool structure improves machined surface quality and provides a new tooling solution for addressing the challenges associated with CFRP trimming.

[size=1em]KEY WORDS CFRP;unidirectional tape;side milling;end-mill design;defect control


[size=1em]DOI:10.3969/j.issn.1003-7292.2026.04.006

[size=1em]引文格式:崔振美,曾滔,周磊,等.CFRP切边立铣刀结构参数优化设计研究[J].硬质合金,2026,43(4):48-57.
Cui Zhenmei,Zeng Tao,Zhou Lei,et al. Optimization design of structural parameters for CFRP trimming end mills[J]. Cemented Carbides,2026,43(4):48-57.

[size=1em]作者简介:崔振美(1993-),女,硕士研究生,工程师。主要研究方向为刀具结构设计与制造。E-mail:1499949468@qq.com。


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