磨粒辅助电火花加工金属基复合材料实验研究

陈 日，刘江文，郭钟宁

(1.广东工业大学机电工程学院，广东广州 510090；2. 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州 510640)

金属基复合材料具有优良的性能，在诸多工业领域有着广泛的应用前景[1-6]，然而加工的困难是限制其工业应用的瓶颈问题。迄今为止，国内外研究人员应用了包括切削加工、激光加工、磨料水射流加工、电火花加工、电解加工以及电化学火花加工等方法在内的多种加工方法来尝试加工金属基复合材料[7-8]，然而研究结果表明，现有的加工手段均难以满足金属基复合材料实际应用的要求。

若采用车削、铣削等切削加工的方法加工金属基复合材料，将面临刀具剧烈磨损及加工表面质量低下等问题[7-10]，其中以刀具磨损尤为突出，例如采用高速钢刀具去加工该类材料，刀具在数秒钟之内便会被磨钝[7]，即便是采用昂贵的PCD刀具，刀具的迅速磨损亦难以避免[10]，这主要是由于金属基复合材料中的增强相本身就是磨料，具有很高的硬度，比如SiC颗粒的硬度就比绝大多数的刀具材料要高很多，因此在加工该类材料时剧烈的刀具磨损也就不足为奇了。

激光加工、磨料水射流加工虽然具有相对较高的加工效率且无需面临刀具磨损的问题，然而由于金属基复合材料的特殊性，激光和磨料水射流加工该类材料的加工精度低，加工表面质量差，且难以加工出复杂的形状，因此很难满足工业生产的需要[8，11]。

电解加工具有加工效率……