铝基碳化硅由于其密度小、刚度强、线性膨胀系数低等特性,在各类空间飞行器与武器装备研制中的应用愈加广泛。然而其中的碳化硅增强颗粒,由于其硬度非常高,对其机械加工带来了诸如刀具磨损、效率低下等问题。本文针对铝基碳化硅上述加工难题以及型号产品高效精密加工需求,在粗加工阶段以提高材料去除率为目标,采用电弧铣削,实现高效粗加工;在精加工阶段以降低切削力避免产生表面缺陷为目标,针对不同体积分数的铝基碳化硅,分别采用铣磨与传统数控铣削,实现精密加工。对于铝基碳化硅的电弧铣削加工,较大的占空比与较高的峰值电流,是提高材料去除率的关键。试验结果显示,对于vol.20%与vol.50%铝基碳化硅,材料去除率分别超过8000 mm~3/min与6000mm~3/min,相应的电极相对损耗率分别为2%与11%;vol.50%铝基碳化硅再铸层厚度约为vol.20%铝基碳化硅的2倍,但均低于100μm。造成vol.20%与vol.50%铝基碳化硅电弧铣削指标差异明显的原因在于电弧高温作用下的材料去除形式,以及碳化硅颗粒增强相导热率、熔点与铝基体存在较大差异。铝基碳化硅的数控铣削加工,其关键在于如何控制切削力。对于vol.50%铝基碳化硅,分别采用80目电镀金刚石铣磨头与240目陶瓷结合金刚石铣磨头尾半精加工与精加工工具,在较高的转速(8000-10000r/mm)、适中的进给速度(200-400mm/min)与较小的铣磨宽度(0.04mm以下),有效控制铣磨力,提高表面质量,表面粗糙度可达Ra0.8μm。对于vol.20%铝基碳化硅,选用金刚石涂层刀具,采用较高的切削速度(≥150m/min),降低切削力,避免表面缺陷。在型号产品验证环节,针对vol.20%铝基碳化硅展开机构加强筋板,采用电弧铣削与铣磨组合方法加工;针对vol.50%铝基碳化硅红外位标器支架,采用电弧铣削与金刚石刀具高速切削组合方法加工。检测结果显示,样件精度与表面质量符合设计指标,全面验证了本文提出的高效精密组合加工方法的可行性与有效性,为铝基碳化硅以及其他硬脆性复合材料的制造提供了技术支撑。