CF/PEEK单向板纵-扭超声振动辅助铣削性能及工艺优化

来源：复合材料学报杂志2024年第9期北京时间：

作者：王福吉, 葛连恒, 胡晓杭, 鞠鹏程, 付饶,

摘要：碳纤维/聚醚醚酮(Carbon fiber/polyetheretherketone，CF/PEEK)因其轻质高强且易于回收和修复，而广泛应用于航空航天、交通运输等高端装备领域制造中。但其强脆-软韧双组分结构给CF/PEEK的加工带来了挑战。本文引入了纵-扭超声振动辅助铣削加工方法，利用其高脉冲和间断接触的特点对CF/PEEK单向板进行铣削加工，对比纵-扭超声振动辅助铣削(Ultrasonic vibration-assisted milling，UVAM)和常规铣削(Conventional milling，CM)中加工参数对输出特性(切削力、切削温度、表面粗糙度和损伤缺陷)的影响。结果表明，UVAM下切削力和表面粗糙度分别降低了4%~54.1%和15.8%~66.9%；同时，UVAM方法对延长刀具寿命、降低累计温度和抑制损伤缺陷具有显著作用。利用NSGA-II算法建立了以延长刀具寿命、减小表面粗糙度和表面缺陷为目标的加工参数多目标优化模型，得到最优解，并得到实验验证，模型误差在2.24%~22.2%。

关键词：CF/PEEK, 超声振动, 铣削加工, 加工损伤, 多目标优化,