摘要
增材制造（AM）通过提供低废弃物、高可定制的替代方案，正在迅速改变工业生产方式。然而，严格的尺寸公差和复杂的几何形状通常需要对3D打印部件进行后续机械加工。在高性能热塑性塑料中，聚醚醚酮（PEEK）因其优异的热稳定性和机械强度而备受青睐。本研究的关键创新之处在于填补了文献中的一大空白：尽管已有部分分析针对PEEK加工考虑了切削和压力参数，但鲜有文献记录在高速切削条件下对未增强PEEK的研究。这一知识空白尤为重要，因为缺乏增强材料与高速切削之间的相互作用会通过温度引起的热软化效应而加剧。本研究利用ABAQUS中经过验证的有限元模型，对3D打印PEEK的正交微加工进行了全面的数值模拟研究，分析了打印参数（构建方向和构建策略）与加工变量（切削速度和切削深度）的综合影响。研究发现存在显著的关键各向异性效应，其中特定构建方向，尤其是?45°方向，能够使机械抗力和热量产生最大化。相反，多层堆叠序列（例如0°/90°和45°/?45°）被证明能够通过优化切屑形成力学和降低界面温度来增强结构刚度和改善表面质量。这些发现为优化增材制造先进聚合物的后处理提供了统一的框架。
