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高体积分数SiC颗粒增强的铝基复合材料(SiCp/Al MMCs)由于具有较低的热膨胀系数、高的热传导率及高的比强度,广泛应用在在电子封装及航空工业等领域。正是铝基碳化硅复合材料特殊的力学性能和组成成分,使其加工成型很困难,尤其在常用的机械加工领域,存在刀具磨损剧烈、切削力大等诸多问题,使用传统的加工方法已经满足不了对其与日俱增的应用需求。本文采用旋转超声辅助磨削的加工方法来改善SiCp/Al复合材料的难加工问题。本文研制了超声磨削系统,设计制造了阶梯型变幅杆和非接触式能量传输系统,并对整个超声振动系统进行了阻抗分析和磨头振幅的测试,分析了旋转超声磨削高体分SiCp/Al MMCs材料去除机理,建立了超声磨削和普通磨削SiCp/Al MMCs磨削力的模型并分别进行了超声磨削和普通磨削磨削力测试试验;对超声磨削和普通磨削两种加工方式磨头上金刚石磨粒相对工件的运动形式建立了轨迹模型,然后分别对工件表面粗糙度进行了单因素和混合正交试验,研究了两种磨削方式下磨削参数对表面粗糙度的影响规律,得出了最优磨削参数组合。通过表面形貌观察和表面能谱分析,分析了超声磨削对加工表面的影响,并进一步分析了材料的去除机理。研究结果表明:研制的超声磨削声学系统振动比较稳定,振幅较大,能够满足加工要求。超声振动改变了磨削高体分SiCp/Al MMCs的材料去除机理,在相同磨削参数下,超声磨削的三向磨削力都比普通磨削的三向磨削力小;其他参数不变,磨削深度和进给速度增大,两种磨削方式的三向磨削力都增大,砂轮转速增大,两种磨削方式的三向磨削力都减小;在相同的磨削参数下,超声磨削形成的工件表面粗糙度值要大于普通磨削下的表面粗糙度;超声磨削时,砂轮转速对磨削表面粗糙度影响最大,磨削深度最小,而对于普通磨削,砂轮粒度最大,磨削深度最小。