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SiC颗粒增强铝基复合材料(简称SiCp/Al)由于具有一系列优良性能,已用于航空航天、先进武器系统以及汽车等领域。随着航空航天技术的发展,对高体积分数SiCp/Al的需求越来越多,很多零部件刚度低,并带有薄壁或深腔等复杂几何特征。用硬质合金刀具加工时,不仅刀具磨损比较严重,且易在工件边棱处留下崩边及刀具振痕,加工表面质量难以保证。本文中使用的铣磨加工方法具有铣削适用于复杂结构和磨削适用于硬脆材料加工的优点,特别在由高体积分数SiCp/Al制作的小批量且形状复杂、精度要求高以及薄壁件的加工中比普通切削具有明显的优越性,故对高体积分数SiCp/Al的铣磨加工及其相关技术的研究具有重要的理论意义和广阔的应用前景。在综述SiCp/Al加工现状的基础上,根据铣磨加工技术原理和特点以及SiCp/Al的特性,设计了一种适用于高体积分数SiCp/Al加工的螺旋槽电镀金刚石铣磨工具,通过正交实验研究了该铣磨工具几何参数和工艺参数对铣磨力的影响规律。通过两个典型零件加工实例进一步验证了本文中所使用的铣磨工艺方法以及设计的铣磨工具在加工高体积分数SiCp/Al时的可行性,实验证明该铣磨工具可改善铣磨时的冷却和排屑效果,提高高体积分数SiCp/Al的加工效率。基于单颗磨粒与SiCp/Al中的增强相SiC颗粒相互作用模型,通过实验研究了铣磨SiCp/Al的磨屑形成过程,并获取了几种不同形态的磨屑：弯曲状磨屑、团状磨屑、片状磨屑、条形磨屑和块状磨屑,并分析了相关的形成过程。借助单颗金刚石划痕实验与脆性断裂力学理论进一步解释了SiC颗粒的去除机制。在对材料去除机制研究的基础上,考虑铣磨加工时SiC颗粒会产生断裂破碎力,建立了SiCp/Al的铣磨力模型,并通过铣磨加工实验验证了该模型的正确性。基于该理论模型计算得到了切屑变形分力、摩擦分力和颗粒断裂破碎分力随切削速度、进给速度和铣磨宽度工艺参数变化时各分力的所占比重。分析了SiCp/Al已加工表面的形成机理与表面形貌特点,进一步研究了铣磨工具磨粒大小及加工参数等对表面形貌的影响特性,给出了SiCp/Al铣磨加工表面粗糙度理论模型及该模型的使用条件,并通过实验确认了模型的有效性。从铣磨工具、材料去除方式以及工艺参数等方面分析了高加工质量表面的条件,获得了使用陶瓷结合剂金刚石铣磨工具加工SiCp/Al时获得较好加工表面的工艺参数,对后续的SiCp/Al精密加工具有指导意义。