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工具技术2025年第06期:C_f/SiC复合材料超声振动辅助小孔钻削试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙婷;解丽静;姜佳明;刘桐语;吴嘉祺;王西彬;

单位:北京理工大学机械与车辆学院;

摘要:碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C_f/SiC)是典型的难加工材料。在其上钻削小孔时极易出现制孔缺陷,影响零部件性能及可靠性。因此以φ2 mm小孔为研究对象,使用清水作为切削液,研究在常规和超声振动辅助条件下,干钻削、浸水钻削和喷水钻削6种不同钻削加工条件对切削力以及孔加工表面质量的影响规律。研究结果表明,在相同切削参数条件下,常规干钻削的轴向切削力较小,湿式钻削会因水填充材料而使材料综合强度和切削抗力增加。超声振动能够有效降低C_f/SiC复合材料钻削中的轴向力和扭矩,对孔出口棱边及孔壁缺陷有一定的抑制作用,超声振动辅助干钻削、喷水钻削以及浸水钻削的平均轴向力分别减小28%,42%和63%,最大扭矩分别减小48%,62%和61%。超声浸水钻削和常规干钻削有较小的切削力和较好的孔加工质量,适合钻削加工C_f/SiC复合材料。

关键词:C_f/SiC复合材料;;超声振动辅助钻削;;切削力;;孔加工质量