超声振动铣削SiCp/Al

表面质量最优

针对高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料加工损伤问题，超声振动辅助铣削通过周期性分离显著抑制颗粒破碎和基体撕裂。

Changhe, Ji · Shuguo, Hu · Xu, Wenhao · 王晓萌 · Liandi, Xu · Haiyuan, Xin · Dong, Lan · Xiaotian, Zhang · 张彦彬 · Ma, Xiao · 杨敏 · Rui, Xue · Changhe, Li

International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2025

参数信息

表面粗糙度Ra降低

39.24 %

表面粗糙度Rz降低

15.06 %

表面粗糙度Sa降低

22.00 %

表面粗糙度Sq降低

21.01 %

表面分形维数降低

3.47 %

技术优势

表面粗糙度显著降低

在4 μm超声振幅下，Ra降低39.24%。

抑制颗粒破碎

周期性分离缩短了刀具-工件接触时间，减少SiC颗粒的过度破碎。

最优参数组合已确定

通过正交实验获得主轴转速9000 r/min、铣削深度50 μm、进给速度30 mm/min、超声振幅4 μm的组合。

应用场景

• 精密加工：用于SiCp/Al的高表面质量铣削，替代常规铣削以减少加工缺陷。
• 航空航天部件：加工航空航天用SiCp/Al结构件，改善表面完整性。
• 铝基复合材料：针对SiCp/Al复合材料的损伤抑制铣削工艺。
• 硬脆材料加工：处理高硬度SiC颗粒增强相，抑制颗粒破碎。
• 表面完整性：降低表面粗糙度和分形维数，提升表面完整性与服役性能。