碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)是由树脂作为基体、以碳纤维作为增强材料,经过一系列热处理转化而成的新型材料,具有热传导效率低、热膨胀率低、耐高温、耐腐蚀等优异性能。但高强度与高硬度的物理特性使刀具极易磨损,并导致加工表面质量难以控制,严重制约其加工品质的提升。本文采用不同结构的金刚石涂层立铣刀对CFRP进行侧铣加工试验,开展了菱齿立铣刀铣削力、加工表面质量和刀具磨损试验研究,主要研究内容包括以下几个方面。首先,本文针对铣削CFRP时产生的表面质量缺陷和刀具磨损过快等问题,从铣刀结构、刀体材料以及金刚石涂层结构三个方面进行了分析和优选。同时设计了金刚石涂层立铣刀铣削CFRP的切削试验,其中包含对铣削力、刀具磨损和加工表面质量的试验方案设计,为后续相关研究提供了数据支持。其次,通过菱齿立铣刀铣削CFRP的正交试验结果,研究了切削参数对铣削力的影响关系。对金刚石涂层刀具的铣削力经验公式进行了推导与建立,并对铣削CFRP试件的制备与检测方法进行了研究。再次,分析了金刚石涂层铣刀的刀具磨损和破损形态,通过菱齿铣刀刀具磨损及切削性能试验,研究了金刚石涂层铣刀的刀具磨损过程和磨损机理。研究结果表明刀具磨损主要发生在后刀面,磨损机理是磨粒磨损,同时靠近切削刃的后刀面磨损区域发生了微量氧化磨损,加快了刀具磨损速率。最后,通过侧铣CFRP试验从铣削参数、刀具磨损和刀具结构三个方面对CFRP表面质量进行了研究,分析了不同刀具磨损条件下加工表面形貌和微观形貌特征,对比了不同刀具结构对加工缺陷的影响,并研究了铣削用量对加工表面质量的影响关系。本文提供了CFRP试件的制备与检测方法,并对铣削用刀具结构及材料进行了优选,分析了金刚石涂层立铣刀铣削性能,对金刚石涂层立铣刀的推广及应用具有重要的意义。