超声磨削Cf/Al复合材料

表面质量优于常规磨削

面向单向碳纤维增强铝基复合材料，超声振动辅助磨削通过高频断续冲击显著改善表面质量，且损伤行为随纤维取向各向异性变化。

尹国强 · Guanhua, Yang · Wanggen, Wang · 王栋 · Hao, Guo · 周云光 · 陈晔

Diamond and Related Materials 2026

参数信息

α平面表面粗糙度顺序

0°

β平面表面粗糙度顺序

90°

技术优势

表面粗糙度更低

超声振动引入高频断续冲击，改变磨粒与工件的接触状态，从而获得比常规磨削更低的表面粗糙度。

揭示最优磨削方向

通过模拟分析不同纤维取向下的损伤演化机制，确定了α平面和β平面中表面粗糙度最低的纤维取向，为磨削方向选择提供依据。

应用场景

• 复合材料精密加工：按最优纤维取向和超声参数磨削，减少纤维拔出与界面脱粘，提升表面完整性。
• 航空航天结构件加工：用于Cf/Al航空航天结构件磨削，通过取向选择获得高质量表面，保障部件可靠性。
• 难加工材料磨削：对难加工Cf/Al复合材料采用超声辅助磨削，高频断续冲击降低损伤，改善可加工性。