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碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_p/Al复合材料)因其具有优异的综合性能,在汽车、航空航天、军事等领域得到了广泛的应用。然而,由于硬质颗粒的高硬度给铝基复合材料的加工带来了很大的困难,例如:刀具磨损快、刀具耐用度低、加工质量难于保证等,从而在一定程度上制约了SiC_p/Al复合材料更为广泛的应用。因此,国内外众多学者致力于SiC_p/Al复合材料的切削加工研究,从其研究成果不难发现,传统刀具切削加工SiC_p/Al复合材料,存在着一种不可调和的矛盾——即刀具耐用度、切削效率、加工质量之间的矛盾。基于此问题,本文提出一种新型结构的聚晶金刚石(PCD)纤维刀具,开展了PCD纤维刀具与硬质合金刀具切削SiC_p/Al复合材料的对比性实验,从切削力、已加工表面形貌、加工表面质量、材料去除率等方面进行了分析,为提高SiC_p/Al复合材料的加工质量和加工效率开辟了一条新的道路,对SiC_p/Al复合材料切削加工具有一定的指导意义和工程价值。本文主要内容简述如下:对SiC_p/Al复合材料切削加工的国内外研究现状作了比较全面的综述,阐述了纤维刀具的构想来源及研制意义,提出了本文研究主要内容。介绍了PCD纤维刀片制备、纤维刀片刃磨、纤维刀片装配过程,并基于PCD纤维刀具构思了SiC_p/Al复合材料高效、精密加工实验方案;研究了PCD纤维刀具磨损形态及磨损机理,对单纤维刀片加工SiC_p/Al复合材料表面形貌进行了分析。开展了硬质合金刀具铣削SiC_p/Al复合材料实验,采用极差分析法定性分析了主轴转速、切削深度、进给量对切削力、表面粗糙度的主次影响地位及影响趋势,得到了较优的铣削加工工艺参数,为该材料的铣削加工提供了一定依据。分析了纤维刀具加工SiC_p/Al复合材料过程中切削深度及进给量对切削力的影响,解释了纤维刀具切削力小及径向力切向力之比大于传统刀具的原因,计算了纤维刀具加工时单个纤维刀片最大未变形切削层厚度,观察了材料加工表面形貌,分析了切削深度及进给量对表面粗糙度的影响;研究了表面裂纹形成机制;最后从材料去除率、表面质量/表面粗糙度、切削力等方面,对纤维刀具、硬质合金刀具切削加工SiC_p/Al复合材料进行了对比分析。最后对本文的研究工作进行了总结,并对下一步的研究工作进行了展望。