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陶瓷材料具有高硬度、高强度、低密度、低膨胀系数、耐磨损、抗化学腐蚀等优异性能,因而被广泛应用于航空航天、微电子、能源、切削刀具和生物医学等领域。然而,陶瓷材料是典型的难加工材料,在微细铣削加工中存在刀具磨损严重、加工效率低、加工质量差等问题。为了解决上述问题,本文提出了激光诱导可控氧化辅助微细铣削陶瓷材料的复合加工方法,并进行了相关试验研究。主要工作内容与结论如下:(1)在TiB2基陶瓷复合材料氧化反应热力学分析的基础上,进行了激光诱导氧化试验,利用低功率脉冲激光辐照陶瓷材料,诱导其发生微区氧化,生成疏松多孔的氧化层;研究了激光平均功率、扫描速度和辅助气体对氧化层和亚表层的形貌特征、物相组成、厚度和硬度的影响规律。结果表明,提高激光平均功率、降低扫描速度、辅助通氧都可以促进氧化反应的进行;在富氧环境中,当激光平均功率为5W、扫描速度为1mm/s时,氧化效果最佳,氧化层和亚表层的厚度分别为51μm和15μm。(2)进行了激光诱导可控氧化辅助微细铣削陶瓷复合材料试验,研究了每齿进给量和铣削深度对铣削力、加工表面形貌、表面粗糙度和刀具磨损的影响规律,揭示了陶瓷材料的延性去除机理。结果表明,铣削力随每齿进给量和铣削深度的增大而逐渐增大;当切削速度为31.4m/min、铣削深度为2μm、每齿进给量为0.3μm/z时,陶瓷材料可以实现延性去除,表面粗糙度Ra为46nm,Sa为60nm;刀具主要磨损形式是后刀面磨损和金刚石涂层剥落。(3)制定了陶瓷复合材料微结构的激光诱导可控氧化辅助微细铣削工艺方案,成功制备了宽度为0.5mm、深宽比为2的微槽结构,并进行了复合加工与常规微细铣削加工对比试验。结果表明,复合加工工艺中铣削力随材料去除量的增加而缓慢增大;在常规微细铣削中,铣削力随材料去除量的增加而急剧增大,当加工深度到达0.114mm时,发生了刀具折断;利用复合加工方法制备的微槽在轮廓精度、边缘缺陷尺寸、槽底表面质量等方面均优于利用常规微细铣削工艺制备的微槽;与常规微细铣削工艺相比,复合加工工艺成功地将加工效率提升了105%。