徐红霞 王 欢 孙 坤 牛 军 刘 斌

C/C-SiC复合材料的超声振动铣削工艺研究

徐红霞 王 欢 孙 坤 牛 军 刘 斌

（西安航天复合材料研究所，西安 710025）

C/C-SiC复合材料具有高比强、高硬度、耐高温和热稳定性好等优点，已在航空、航天、高速刹车等领域广泛应用，但加工表观质量是限制其应用的重要因素。研究了切削深度p、主轴转速、切削进给量对C/C-SiC复合材料的超声振动铣削表观质量的影响。结果表明：当切削深度p=1～2mm、主轴转速=1000～2000r/min、切削进给量=0.2～0.5mm/r时，C/C-SiC复合材料的超声振动铣削加工效率最高，相应的表观质量也较好，适用于粗加工工序；当切削深度p=0.1～0.5mm、主轴转速=1000～2000r/min、切削进给量<0.2mm/r，则可以获取最佳的表面加工质量，适用于精加工工序。

C/C-SiC；超声振动铣削；切削深度；主轴转速；切削进给量

1 引言

C/C-SiC复合材料具有高强度、高刚度、高温尺寸稳定、高温力学性能好、抗烧蚀、抗热震、耐腐蚀等诸多优点，其结构可设计性尤为突出，可以满足1600℃以下长寿命、2200℃以下有限寿命服役要求，是火箭发动机喷管、航空发动机等关键热端部件或热防护系统、军用/民用飞机刹车片、大型空间反射镜等的理想材料[1～3]。C/C-SiC复合材料的制备工艺特性，决定了必须对其进行二次加工才能满足最终产品或构件的表观质量和精度要求。但是，C/C-SiC复合材料致密到较高密度时，会显示出高硬度、高强度特点，其力学性能还具有各向异性，采用传统的机械加工方法极易出现掉渣、崩边、毛刺、表面裂纹等缺陷，同时也会导致刀具严重磨损和失效，是一种典型既硬又脆的难加工材料[4～7]。随着C/C-SiC复合材料在航空航天等领域应用的推广和深入，对其加工精度、加工表观质量和加工效率等方面提出越来越高的要求[1，2]。……