一种难加工SiCf/SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助加工方法

1.一种难加工SiC f /SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将难加工SiC f /SiC陶瓷基复合材料切割成给定尺寸的样件，并装夹在三坐标轴数控铣床上；步骤2：将超声振动设备与三坐标轴数控铣床连接并设定超声振动设备的初始超声振动参数；所述初始超声振动参数为：振动频率27～29kHz，超声振幅2～8μm；与刀具相匹配的振动频率为28.3kHz，振幅为6μm；步骤3：采用自行设计PDC刀具对样件进行超声振动辅助切削加工；所述自行设计PDC刀具包括顶端和主体；所述顶端为PDC层；所述PDC层的端面由多个均匀排列的锥形刀齿构成；所述锥形刀齿的锥形为正四棱锥形，锥形刀齿底面边长为0.23mm，锥形刀齿高为0.3mm；所述主体为硬质合金，分为两段，靠近顶端的主体为前段，未做抛光处理；远离顶端的主体为后段，进行抛光处理，方便夹持；所述顶端与主体通过高温高压工艺压接在一起；所述顶端与主体为中空圆柱体,便于排屑；所述PDC刀具长度l＝55mm，PDC层厚度为1.0mm；所述中空圆柱体的外直径D＝6mm，内直径d＝3mm；步骤4：采用激光位移振幅仪测量刀具的实际振幅并反馈超声振动设备当前参数，再调节超声振动设备振动参数并进行测量，直到得到与刀具相匹配的超声振动频率及超声振幅；步骤5：采用自行设计PDC刀具对样件进行超声振动辅助顺铣加工，加工方式为不添加冷却液的干式铣磨；步骤6：设定铣磨加工参数，采用自行设计PDC刀具对样件进行超声振动辅助铣磨加工；所述铣磨加工参数为：三坐标轴数控铣床主轴转速为2500～7000r/min，进给速度为200～500mm/min，切削深度为0.05～0.20mm，切削宽度为5mm；经过试验后得到的最优铣磨加工参数为：主轴速度为5500r/min，进给速度为300mm/min，切削深度为0.15mm，切削宽度为5mm；步骤7：使用刀具扫描仪测量PDC层端面刀齿磨损量；步骤8：当PDC层端面锥形刀齿完全磨损，则判定PDC刀具磨损失效，不再使用该刀具进行加工，并记录PDC刀具去除材料体积。 2.根据权利要求1所述的一种难加工SiC f /SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助加工方法，其特征在于，所述步骤1中切割难加工SiC f /SiC陶瓷基复合材料的方法为高压水切割。 3.根据权利要求1所述的一种难加工SiC f /SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助加工方法，其特征在于，所述样件尺寸为80×45×3.8mm。 4.根据权利要求1所述的一种难加工SiC f /SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助加工方法，其特征在于，所述硬质合金为K20材质硬质合金。 5.根据权利要求1所述的一种难加工SiC f /SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助加工方法，其特征在于，所述三坐标轴数控铣床型号为CY-VMC850；所述激光位移振幅仪型号为LK-H020。