中文摘要：

对于硬质相增强铝合金，刀具耐用度低，制造成本高一直是困扰工程界的难题。尽管金刚石刀具是公认的最有效加工工具，然而，金刚石刀具价格昂贵、刀具耐用度有限等问题严重制约了硬质颗粒增强铝合金的应用。针对硬质相增强铝合金难于加工的问题，本项目提出了一种新型结构的金刚石纤维刀具，采用激光切割PDC的方法制备了截面尺寸亚毫米级的金刚石纤维，利用模具与人工排布的方法实现了金刚石纤维的定向排布，并采用金刚石微粉抛光的方法实现了金刚石纤维的刃磨加工，使每个金刚石纤维具有锋利的刀刃，然后将刃磨后的金刚石纤维装夹于径向开槽的盘类夹具中，制备出具有参与切削刃较多、单个刀刃具有锋利刀刃的金刚石纤维刀具。为研究金刚石纤维刀具的切削机理，首先采用单个金刚石纤维开展了SiC颗粒增强铝合金的切削实验，然后采用金刚石纤维刀具开展了SiC颗粒增强铝合金高效切削加工研究，并与数控铣削加工进行了对比性切削实验研究。另外，本项目还采用金刚石纤维刀具开展了纳米WC/Co涂层的切削加工实验，并开展了与金刚石砂轮磨削加工的对比性分析。经研究表明，金刚石纤维刀具是一种适于硬质相增强塑性材料加工的新型刀具，可获得良好的材料去除率与加工质量。