激光辅助高速微车削Cf/SiC陶瓷基复合材料切削力影响因素试验研究

来源：机床与液压杂志2022年第8期北京时间：

作者：田纪文，许金凯，翟昌太，聂小雨，孙贵斌，于化东

单位：长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室；长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室；长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室；长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室；长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室；长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室

摘要：Cf/SiC陶瓷基复合材料作为一种新型耐高温材料，在航空航天领域具有广泛的应用前景，但难加工特性带来了新的挑战。采用激光辅助高速微车削机床在Cf/SiC陶瓷基复合材料上进行外圆切削加工，以主切削力Fz 为目标，优化Cf/SiC陶瓷基复合材料的切削参数。分别采用单因素试验与多因素正交试验研究工件转速n、切削深度ap、进给速度vf与功率密度q对x、y和z 3个方向切削力的影响规律，通过方差分析法指出各加工参数对Fz影响的主次顺序及最优参数组合。试验结果表明:与常规高速微车削相比，激光辅助高速车削技术能够改善各个方向切削力大小，切削力最大降低81.436%；各试验因素对Fz的影响从大到小依次为q＞n＞ap＞vf；最优加工参数组合为：q=400 W/mm2，n=4 000 r/min，ap=20 μm，vf=20 mm/min时，Fz最佳为1.831 N。

关键词：Cf/SiC陶瓷基复合材料;激光辅助高速微车削;切削力;方差分析

基金资助：国家重点研发计划项目（2018YFB1107403）;国家自然科学基金项目（U19A20103）