复合材料学报

作者：王健, 陈冰, 徐虎, 焦浩文, 苏飞,

关键词：C/SiC复合材料, 激光-磨削复合加工, 侧壁倾斜, 表面质量, 砂轮磨损,

针对2.5维碳纤维增强碳化硅陶瓷基(C/SiC)复合材料凹槽在激光加工后存在一定的烧蚀氧化层、侧壁倾斜、底面不平坦和磨削加工后易出现破碎、纤维断裂、刀具磨损、形状精度低、效率低等问题，提出激光-磨削复合加工的方法。为探索激光-磨削复合加工2.5维C/SiC复合材料凹槽的可行性，进行了激光加工、磨削加工和激光-磨削复合加工凹槽的对比实验。研究表明：激光加工后的凹槽侧壁倾斜约23°，底面和侧壁表面质量均较差，但加工效率高；磨削加工后的凹槽表面质量得到一定提升，但是由于砂轮磨损剧烈，使磨削后的凹槽形状精度极差，且加工效率较低；而激光-磨削复合加工后的凹槽侧壁倾斜度被去除，砂轮磨损大幅降低，表面质量显著提升，凹槽表面粗糙度比磨削后的表面粗糙度提高了1.27~1.96倍，加工时间约为磨削加工的0.3倍。因此，激光-磨削复合加工不仅能克服激光加工和磨削加工的缺点，还能发挥激光加工效率高和磨削加工精度高的特点，同时兼顾了2.5维C/SiC复合材料凹槽加工的质量和效率。该研究结果可为2.5维C/SiC复合材料凹槽的高效、精密、低损伤加工提供理论支持。

来源：2022年第12期

《复合材料学报》期刊编辑部

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