碳化硅因优良的物理性质被广泛应用为光学设备中的光学镜片,而现阶段较低效的加工方法是限制其进一步发展的主要问题。因此,对其进行高效、高质加工至关重要。碳化硅微铣削加工方式及其去除机理研究将有助于提升碳化硅材料加工效率,并得到较优的加工质量。因此以碳化硅微铣削过程瞬时切削厚度为指标对其去除机理进行研究。通过研究将得到加工参数与脆性材料微铣削表面质量的关系,为加工质量优化提供理论指导,这具有重要的理论意义及实际应用价值。首先,分析微铣削特点及其与传统铣削区别,在此基础上建立采用聚晶金刚石刀具微铣削碳化硅时的瞬时切削厚度模型,所建立瞬时切削厚度模型适用于立铣、主轴倾斜铣两种情况,代表着铣削过程中三维空间内相邻两条铣削轨迹之间的切削厚度值,并且考虑刀尖圆弧半径的影响。对此模型进行不同加工参数下求解,得到其随加工参数的变化趋势。其次,分析脆性材料在压痕作用下裂纹萌生过程,基于此研究脆性材料裂纹萌生临界载荷与裂纹尺寸之间的关系,建立应力强度因子表达式。通过材料在微铣削中应变率变化将瞬时切削厚度引入动态断裂韧性模型中。联立应力强度因子及动态断裂韧性分析材料去除机理。然后,一方面将模型计算所得瞬时切削厚度设置为仿真参数,应用ABAQUS有限元仿真软件,对碳化硅进行微铣削有限元仿真分析。另一方面对碳化硅进行压痕有限元仿真研究,重点分析裂纹萌生时临界载荷,以验证理论模型的准确性。最后,为进一步验证理论结果,并对仿真结果给出验证,进行碳化硅微铣削实验研究,对不同加工参数分别进行实验,分析实验所得加工表面质量及切削力幅值情况,以验证理论的正确性。