吴煜斌 张飞飞 王 乐 刘可可

C/SiC复合材料表面粗糙度铣削加工工艺研究

吴煜斌 张飞飞 王 乐 刘可可

（西安航天复合材料研究所，西安 710025）

分别运用镶嵌金刚石铣刀、钨合金铣刀、金刚石磨棒以及超硬铣刀对C/SiC复合材料进行切削加工，通过大量的切削工况的试验，分析了刀具、切削轨迹和加工余量对于材料表面质量和粗糙度的影响。试验研究表明：金刚石铣刀相比其他三种刀具能有效地改善材料的粗糙度和亚表面质量；综合材料粗糙度参数和电镜结果得出铣削轨迹对材料表面质量的影响依次为单向刀路、纵向往复刀路，横向往复刀路、螺旋刀路；当C/SiC复合材料的加工余量减少到一定程度,表面粗糙度会趋于稳定。

C/SiC复合材料；粗糙度；表面质量；切削轨迹；加工余量

1 引言

C/SiC复合材料作为一种综合性能优异的高温热结构材料，在航空、航天核能领域具有着广泛的应用前景，目前成为各个西方国家的研究热点，但是SiC陶瓷基复合材料硬度高，属于脆性材料，切削性能较差，一般使用铣削刀具或者磨棒加工。磨削加工虽然能得到较好的表面粗糙度，但是效率较低且不能留太大加工余量，而铣削加工材料表面的质量和粗糙度无法保证，这种加工会在材料表面或表面之下产生细微的裂纹。何涛等人讨论了切削力的增大会使SiC材料的裂纹增多且扩展深度变大，影响表面质量。王明海等人研究了超声辅助加工，通过改变刀具的切入方式，使工件和刀具产生周期性的分离，可以降低表面粗糙度。……