碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC_f/SiC复合材料)具有耐高温、抗氧化、高比模量和比强度、耐腐蚀等一系列优良的材料属性,在航空航天等领域具有大量的使用需求。由于SiC_f/SiC复合材料脆性大、非均质、各向异性等材料特征,在传统机械加工中会产生崩边、毛刺、纤维脱粘、纤维脆断等加工损伤,这些加工损伤直接影响材料的使用性能,同时其加工损伤形成机制也亟待探究,这些在一定程度上制约了我国航空航天事业的发展。超声辅助磨削加工是在传统数控机床上集成超声振动系统,在传统磨削加工中引入高频超声振动,改变了磨粒与工件之间的作用机制,能够降低磨削力、提高加工质量、减少砂轮磨损,已被证实适用于硬脆材料的加工。但SiC_f/SiC复合材料的超声辅助磨削在国内外鲜有研究,材料表面质量评价标准也有待确定。本文对SiC_f/SiC复合材料开展超声辅助磨削加工试验研究,并与普通磨削加工相比较,对其在超声辅助磨削加工中材料去除机理、磨削力、磨削后表面形貌和表面粗糙度等进行探究,主要研究内容如下:(1)针对SiC_f/SiC复合材料等硬脆材料的超声辅助磨削中超声电源快速动态响应、大功率、高频率等性能要求,首先对超声电源进行硬件和软件上的优化设计,提高了超声电源的输出功率和工作频率,同时加快了谐振点的跟踪速度和输出超声振幅的稳定性,从而有利于提高加工质量。(2)通过观测单颗磨粒划擦后的划痕形貌,探究了该材料在普通磨削和超声辅助磨削中的加工机理,得出材料以脆性断裂为主,同时超声辅助磨削能够降低纤维的断裂尺寸、减少纤维的剥落、以及弱化材料各向异性带来的加工难点。(3)搭建SiC_f/SiC复合材料超声辅助磨削加工试验平台,探究了磨削过程中工艺参数对磨削力的影响规律,同时进行了砂轮磨损的对比分析。试验结果表明:超声辅助磨削加工可以有效降低磨削力,减少砂轮的磨损和堵塞,有利于提高加工质量和刀具的使用寿命。(4)对SiC_f/SiC复合材料磨削加工后的表面质量进行探究,通过观测磨削后材料表面的宏观形貌和微观形貌,发现材料表面破坏形式以SiC纤维阶梯状脆性断裂为主,并且超声辅助磨削可以显著减少崩边、毛刺、纤维剥落等加工损伤。同时确定了三维表面粗糙度S_a作为材料表面粗糙度的评价标准,并探究了工艺参数对表面粗糙度的影响规律,发现合适的超声振幅可以有效降低表面粗糙度。