碳纤维增强陶瓷基复合材料超声振动辅助铣削加工技术的研究进展

董志刚1,2，王中旺1，冉乙川1， 鲍岩1,2，康仁科1,2 (1.大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室；2.大连理工大学辽宁省先进复合材料高性能制造重点实验室)

摘要：碳纤维增强陶瓷基复合材料(Cf/SiC 复合材料)具有良好的化学和热稳定性、高比强度、耐高温以及低密度等优点，被广泛应用于航空航天、高速列车以及核能等领域。目前陶瓷基复合材料构件普遍采用近净成形技术制备，但仍需进行二次加工以满足最终装配的尺寸精度和几何公差。然而，由于Cf/SiC 复合材料具有各向异性和多相非均质的材料特性，其高效低损伤加工需求备受关注。因此，系统地综述了文献报道的Cf/SiC 复合材料超声振动辅助铣削加工技术相关研究进展。首先概述了陶瓷基复合材料传统机械加工以及特种能场辅助加工技术的研究现状。其次，从陶瓷基复合材料超声振动辅助铣削加工过程中直角切削试验和有限元仿真两方面总结了材料去除机理和超声作用机制；介绍了陶瓷基复合材料超声振动辅助铣削中切削力建模的方法和陶瓷基复合材料加工表面损伤及其剩余强度方面的研究。最后，分析了陶瓷基复合材料超声振动辅助铣削加工的发展趋势以及展望未来研究方向。

关键词：陶瓷基复合材料；Cf/SiC 复合材料；超声振动辅助铣削；材料去除机理；铣削力模型；加工损伤；剩余强度