董香龍，鄭雷，韋文東，呂冬明，朱卓志，徐蘇柏，秦鵬

(1.鹽城工學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 鹽城 224051；2.機(jī)械工業(yè)教育發(fā)展中心，北京 100055)

0 引言

工程陶瓷以其高硬度、高壓縮強(qiáng)度和低密度的性能被廣泛用作特種車輛防護(hù)裝甲，但存在塑性差、易破碎、抗多發(fā)打擊能力弱等不足[1]，為提高其韌性和可靠性，科研人員在硬質(zhì)陶瓷材料中引入高性能軟質(zhì)相，制備出軟、硬質(zhì)疊層復(fù)合構(gòu)件，大大提高了陶瓷材料的斷裂韌性[2]。相比于Al2O3陶瓷，SiC陶瓷的硬度和彈性模量更高[3]，抵抗磨粒切削的能力更強(qiáng)，因此SiC/玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)疊層復(fù)合裝甲兼具高強(qiáng)度、高硬度、高韌性、高黏性等特點(diǎn)，可以更好地滿足裝甲防護(hù)結(jié)構(gòu)輕量化、高防護(hù)性能的要求，該疊層復(fù)合裝甲不僅在坦克裝甲防護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，而且在航空航天、航海、大型設(shè)備的關(guān)鍵部位防護(hù)和士兵身體防護(hù)上得以應(yīng)用。

為充分發(fā)揮工程陶瓷的防彈優(yōu)勢(shì)，多將其作為防護(hù)面板；纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料(FRP)因其足夠的剛度和彎曲模量常作為支撐背板，通過(guò)樹(shù)脂粘結(jié)制成陶瓷/FRP疊層復(fù)合裝甲[3-5]。通常情況下，疊層復(fù)合裝甲在成型過(guò)程中無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)留出各種連接孔，與其他零件連接裝配時(shí)仍需對(duì)其進(jìn)行二次機(jī)械加工，因此孔加工是疊層復(fù)合裝甲構(gòu)件必不可少的加工需求之一[3，6]。工程陶瓷和FRP均為典型的難加工材料，孔加工時(shí)出口區(qū)域常產(chǎn)生陶瓷崩邊、纖維撕裂及層間分層等損傷[7]，疊層構(gòu)件復(fù)合成型后孔加工更為困難，嚴(yán)重制約了陶瓷/FRP疊層復(fù)合裝甲構(gòu)件的大規(guī)模應(yīng)用。

目前，關(guān)于陶瓷/FRP疊層復(fù)合裝甲的孔加工技術(shù)鮮有報(bào)道，僅有Zheng等[8]、張輝[9]采用金剛石套料鉆對(duì)Al2O3/GFRP疊層復(fù)合裝甲進(jìn)行了恒壓或手動(dòng)斷續(xù)進(jìn)給制孔實(shí)驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)鉆削孔加工時(shí)，單孔加工時(shí)間不確定、料芯堵塞套料鉆，嚴(yán)重時(shí)無(wú)法落料等，且出口分層、撕裂、陶瓷崩邊現(xiàn)象非常明顯，嚴(yán)重制約了連續(xù)孔加工。此外，Zheng等[7]采用低頻軸向振動(dòng)輔助加工對(duì)Al2O3/GFRP疊層復(fù)合裝甲和SiC裝甲陶瓷進(jìn)行了孔加工實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，低頻軸向振動(dòng)改善了Al2O3/GFRP疊層裝甲落料堵塞的情況，實(shí)現(xiàn)了恒速連續(xù)孔加工，加工質(zhì)量和鉆頭壽命較為理想，而低頻振動(dòng)對(duì)SiC裝甲陶瓷的制孔質(zhì)量并不理想，SiC陶瓷出口處仍存在嚴(yán)重的崩邊、裂紋和料芯堵塞等現(xiàn)象。

值得關(guān)注的是，有學(xué)者利用旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助鉆削技術(shù)在FRP/金屬疊層構(gòu)件的孔加工領(lǐng)域取得了顯著效果[10-12]。Cong等[10]采用旋轉(zhuǎn)超聲輔助鉆削技術(shù)對(duì)碳纖維增強(qiáng)基復(fù)合材料(CFRP)/Ti6Al4V進(jìn)行了孔加工實(shí)驗(yàn)研究，旋轉(zhuǎn)超聲輔助制孔時(shí)軸向切削力和表面粗糙度明顯降低，Ti6Al4V出口毛刺和CFRP分層現(xiàn)象得到顯著改善，刀具壽命明顯提高。Onawumi等[11]采用麻花鉆對(duì)CFRP/Ti6Al4V的超聲振動(dòng)輔助鉆削實(shí)驗(yàn)表明，超聲振動(dòng)輔助鉆削顯著降低了軸向力、提高了孔徑精度，同時(shí)出口毛刺高度降低約50%。Wang等[12]對(duì)陶瓷基復(fù)合材料(C/SiC)進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助套孔加工技術(shù)研究，通過(guò)有限元軟件計(jì)算扭轉(zhuǎn)和縱向振動(dòng)的幅值比，分析了不同振動(dòng)加工條件下的材料去除機(jī)理。劉書暖等[13]對(duì)CFRP/Ti疊層構(gòu)件鉆孔過(guò)程中CFRP過(guò)渡域表面粗糙度進(jìn)行了研究，為CFRP/Ti疊層鉆孔表面質(zhì)量的評(píng)價(jià)提供了理論基礎(chǔ)和方法。

由此可見(jiàn)，旋轉(zhuǎn)超聲輔助加工可以有效提高制孔質(zhì)量，減輕鉆頭磨損，是FRP/金屬疊層構(gòu)件孔加工的有效方法，但在陶瓷/FRP疊層復(fù)合裝甲的孔加工領(lǐng)域鮮有應(yīng)用報(bào)道。

本文以SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲為研究對(duì)象，采用新型燒結(jié)/釬焊復(fù)合工藝薄壁金剛石套料鉆，結(jié)合旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助加工技術(shù)，建立單顆磨粒的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，分析旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)套磨制孔技術(shù)的斷續(xù)切削特性，對(duì)其加工機(jī)理和工藝效果進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究，以期為SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲的高效低損傷連續(xù)孔加工提供理論參考。

1 旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)套磨加工特性分析

1.1 單顆磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡分析

旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)套磨加工(RUVCD)與傳統(tǒng)套磨加工方式(CCD)相比，套料鉆除隨主軸旋轉(zhuǎn)和軸向恒定進(jìn)給外，在其進(jìn)給方向上還施加了高頻小幅振動(dòng)[14]，其鉆削模型如圖1所示。

以套料鉆端面上任一金剛石磨粒為研究對(duì)象，磨粒出刃后與SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲首次接觸記為起始時(shí)間，建立圖1所示工件坐標(biāo)系，則該磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡方程為

(1)

式中：θ=2πnt/60(rad)，n為轉(zhuǎn)速(r/min)，t為加工時(shí)間(s)；SRUVCD(θ)為該磨粒在空間的位移矢量，Sx、Sy、Sz分別為該磨粒位移矢量在3個(gè)坐標(biāo)軸方向的分量；R為磨粒到鉆頭中心線的距離(mm)；fr為進(jìn)給速度(mm/r)；A為超聲振幅(μm)；wf為頻率-轉(zhuǎn)速比，wf=60f/n，f為超聲頻率(Hz)。利用MATLAB軟件獲得該端面磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，如圖2所示。

由此可見(jiàn)超聲振動(dòng)輔助加工過(guò)程中，磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條疊加了小幅高頻正弦振動(dòng)的三維螺旋曲線。超聲高頻振動(dòng)使得磨粒與工件并不一直處于接觸狀態(tài)，在每個(gè)振動(dòng)周期T內(nèi)，磨粒參與加工的有效磨削時(shí)間為t1，磨粒與工件處處于分離狀態(tài)的時(shí)間為t2，如圖3所示。工件與磨粒周期性地接觸分離，不僅改善了鉆削區(qū)域的加工環(huán)境，避免了切削熱的堆積和磨屑粘附，而且顯著降低了切削抗力，從而減緩了金剛石鉆頭的磨損速度，提高了其壽命。

1.2 單顆磨粒運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析

超聲振動(dòng)的引入不僅改變了相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，也使磨粒的速度和加速度產(chǎn)生了相應(yīng)變化，其磨粒的速度方程為

(2)

式中：vx、vy、vz分別為速度矢量v在3個(gè)坐標(biāo)軸方向的分量。

磨粒的加速度方程為

(3)

式中：ax、ay、az方分別為加速度矢量a在3個(gè)坐標(biāo)軸方向的分量。

根據(jù)單顆磨粒的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，利用MATLAB軟件對(duì)其進(jìn)行數(shù)值仿真，得到該端面磨粒的軸向位移、速度和加速度曲線，如圖4所示。其中超聲振動(dòng)頻率f=35 kHz，振幅A=2.5 μm，機(jī)床轉(zhuǎn)速n=2 000 r/min，wf=1 050，進(jìn)給速度f(wàn)r=0.004 5 mm/r。

由圖4(a)可以看出，套料鉆端面上金剛石磨粒的運(yùn)動(dòng)軌跡沿圓周方向展開(kāi)后，該磨粒周期性地參與磨削加工，即磨粒與工件時(shí)而接觸時(shí)而分離，后一轉(zhuǎn)時(shí)磨粒會(huì)切除掉前一轉(zhuǎn)的加工面，盡管相位差為0°，由于振動(dòng)加工切屑厚度會(huì)存在周期性的薄弱環(huán)節(jié)，形成不完全幾何斷屑[15]?？梢?jiàn)通過(guò)改變振幅與進(jìn)給量的關(guān)系、相位差等參數(shù)，可以控制切屑的形態(tài)；超聲輔助加工時(shí)磨粒的軸向?qū)崟r(shí)速度大小隨切削時(shí)間做周期性變化，而傳統(tǒng)套磨加工時(shí)金剛石磨粒不具備變速切削特性，如圖4(b)所示；由圖4(c)可見(jiàn)，超聲振動(dòng)輔助套磨加工時(shí)單顆磨粒軸向加速度周期性變化，而傳統(tǒng)套磨加工加速度為0 mm/s2。可見(jiàn)附加的軸向超聲振動(dòng)使得磨粒對(duì)工件材料保持極高的沖擊速度和沖擊加速度，使得磨粒與工件周期性地接觸分離，即軸向沖擊力周期性地加載和卸載，當(dāng)加速度值為最大時(shí)，磨粒壓入深度也達(dá)到最大，隨后磨粒向上運(yùn)動(dòng)，從而防止了磨粒對(duì)SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲內(nèi)部造成進(jìn)一步的破壞。

2 試驗(yàn)方案

SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲套磨加工試驗(yàn)裝置如圖5所示，超聲振動(dòng)設(shè)備安裝在上海拓璞五軸聯(lián)動(dòng)加工中心VMC-C30H主軸上，超聲振動(dòng)發(fā)生器的輸出頻率范圍為20～40 kHz，經(jīng)調(diào)試振動(dòng)頻率為35 kHz時(shí)，加載工況條件下振幅最為穩(wěn)定，為2.5 μm，故此次套磨制孔加工試驗(yàn)在該工況下進(jìn)行。

制孔試驗(yàn)過(guò)程中，將瑞士Kistler 9272型測(cè)力儀固定在機(jī)床工作臺(tái)上，用于測(cè)量鉆削軸向力，并在其上方安置夾具緊固SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲，通過(guò)電荷放大器將切削力信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，利用DynoWare分析測(cè)試軟件對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并用美國(guó)FEI公司Nova NanoSEM 450型掃描電子顯微鏡觀察疊層界面處孔壁的微觀形貌，試驗(yàn)參數(shù)如表1所示。

表1 試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)所用的SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲由中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第53研究所提供，示意圖如圖6所示，自上而下分別為：GFRP止裂層(也稱防崩層)、SiC陶瓷防護(hù)面板、GFRP防護(hù)背板(主要作用為延遲陶瓷面板的破碎時(shí)間，吸收彈丸的殘余動(dòng)能)，其主要性能指標(biāo)如表2所示。

表2 SiC與GFRP材料力學(xué)性能

鉆頭采用自制的新型燒結(jié)/釬焊復(fù)合薄壁金剛石套料鉆，如圖7所示。鉆頭外徑為8 mm，壁厚0.4 mm±0.1 mm。鉆頭工作部鑲嵌金剛石的品級(jí)為SMD(高強(qiáng)度金剛石，晶形完整、抗壓及抗沖擊強(qiáng)度高、耐磨性好)，粒度分別為70/80目、80/100目和100/120目，且工作層中要求此3種粒度金剛石的顆粒數(shù)基本一致，即按1∶1∶1的比例混合。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 軸向力分析

SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲制孔過(guò)程中軸向力變化如圖8所示，以主軸轉(zhuǎn)速2 000 r/min、進(jìn)給速度 9 mm/min試驗(yàn)參數(shù)為例，圖8(a)為常規(guī)鉆削加工過(guò)程軸向力變化圖，圖8(b)為超聲振動(dòng)鉆削加工軸向力變化圖。從圖8(a)、圖8(b)中可以發(fā)現(xiàn)，常規(guī)鉆削加工和超聲振動(dòng)鉆削加工時(shí)，軸向力在疊層裝甲界面結(jié)合處存在3次突變。其中，第Ⅰ次突變?yōu)轫攲覩FRP鉆磨加工進(jìn)程結(jié)束后套料鉆開(kāi)始進(jìn)行SiC陶瓷的制孔；當(dāng)SiC陶瓷加工即將結(jié)束時(shí)，SiC陶瓷出口處存在嚴(yán)重的陶瓷崩邊現(xiàn)象，表現(xiàn)為軸向力急劇下降到0 N附近，即圖中第Ⅱ次突變；隨著鉆頭繼續(xù)向下進(jìn)給，崩碎的SiC陶瓷仍舊在疊層復(fù)合裝甲中，繼續(xù)對(duì)SiC陶瓷套磨加工，此時(shí)軸向力繼續(xù)升高，即圖中第Ⅲ次突變。當(dāng)鉆削到底層背板GFRP層時(shí)，常規(guī)鉆削加工下，鑒于GFRP的鉆削力遠(yuǎn)小于SiC的鉆削力，第Ⅲ次突變的軸向力開(kāi)始下降，直到軸向力為0 N時(shí)鉆削過(guò)程結(jié)束，如圖8(a)所示；圖8(b)所示，超聲振動(dòng)鉆削底層背板GFRP層時(shí)，由于超聲振動(dòng)的疊加，軸向力表現(xiàn)為波浪式上升后下降，直至降為0 N時(shí)鉆削過(guò)程結(jié)束。

在主軸轉(zhuǎn)速2 000 r/min、進(jìn)給速度9 mm/min的工藝參數(shù)下，常規(guī)鉆孔加工SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲的最大鉆削力達(dá)550 N，而超聲輔助鉆孔時(shí)最大軸向力僅為398 N，軸向力降幅達(dá)27.6%，可見(jiàn)超聲輔助加工在SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲制孔中可以減低軸向力，從而達(dá)到提高制孔質(zhì)量的效果。由圖8(b)可見(jiàn)，鉆削SiC陶瓷時(shí)，軸向力反復(fù)升高下降，主要由于超聲彈射、沖擊效應(yīng)加速了陶瓷內(nèi)部的裂紋擴(kuò)展，使得鉆削更為容易[16-17]。

就試驗(yàn)中的SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲而言，GFRP所占比例較小，鑒于材料自身特性，GFRP鉆削力遠(yuǎn)小于SiC陶瓷，因此SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲加工過(guò)程中最大軸向力發(fā)生在SiC陶瓷鉆削過(guò)程中，以SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲加工過(guò)程中最大軸向力來(lái)分析鉆孔過(guò)程中軸向鉆削力的變化趨勢(shì)。圖9所示為常規(guī)加工和超聲輔助加工時(shí)鉆削軸向力變化趨勢(shì)，可見(jiàn)軸向力隨著主軸轉(zhuǎn)速的增大和進(jìn)給速度的減小而降低。

如圖9(a)所示，隨著主軸轉(zhuǎn)速提高，單位時(shí)間內(nèi)材料去除量變少，鉆削力呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，常規(guī)加工時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的提高，軸向力降幅達(dá)33.4%，超聲振動(dòng)鉆削加工時(shí)，隨著主軸轉(zhuǎn)速提高，軸向力降幅達(dá)37.2%；超聲輔助加工時(shí)，由于超聲振動(dòng)的介入，相比于常規(guī)加工，套料鉆工作部附加了高頻振動(dòng)，瞬時(shí)加速度可達(dá)1.2×108mm/s2，端面磨粒對(duì)待加工區(qū)域材料進(jìn)行反復(fù)沖擊，加速了工件內(nèi)部裂紋的擴(kuò)展[16]，從而降低了加工難度，使得超聲振動(dòng)鉆削時(shí)的軸向力相比于常規(guī)加工得以大幅減小，降幅最大達(dá)31.8%；同時(shí)，超聲振動(dòng)的超聲彈射、沖擊效應(yīng)[17]，使磨屑受到動(dòng)態(tài)沖擊作用，不易粘附在套料鉆上，不僅減緩了套料鉆的磨損，而且延長(zhǎng)了套料鉆的壽命。由9(b)可見(jiàn)，隨著套料鉆的進(jìn)給速度增大，單位時(shí)間內(nèi)材料的去除量增大，鉆削力呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，常規(guī)加工時(shí)軸向力增幅達(dá)42.5%，超聲振動(dòng)鉆削加工時(shí)軸向力增幅達(dá)75.9%，軸向力較常規(guī)加工時(shí)降幅最大達(dá)30.4%。

3.2 制孔質(zhì)量分析

SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲制孔入孔處對(duì)比情況如圖10所示，常規(guī)加工時(shí)頂層GFRP纖維板入孔處有微小崩邊，在頂層和底層疊層界面處均出現(xiàn)了較大間隙；超聲振動(dòng)輔助加工時(shí)，宏觀上頂層疊層界面粘結(jié)牢固，僅在底層疊層界面處出現(xiàn)SiC陶瓷與GFRP分離的現(xiàn)象，形成較明顯的間隙。

頂層疊層界面的表面形貌如圖11所示，常規(guī)加工后頂層GFRP中樹(shù)脂基體破碎，表面殘留大量短小纖維細(xì)棒(見(jiàn)圖11(a))，且下方SiC陶瓷崩碎嚴(yán)重，出現(xiàn)了陶瓷碎屑堆積、眾多裂紋，疊層界面處粘合失效，在壓力作用下SiC陶瓷極易被壓碎，裂紋繼續(xù)擴(kuò)展，直接影響裝配連接時(shí)的連接強(qiáng)度；圖11(b)為超聲輔助加工孔壁剖面，從中可以看出表層纖維斷口平滑整齊，SiC陶瓷整體保持完整、沒(méi)有出現(xiàn)大面積碎裂，在疊層界面處有輕微融膠涂覆但涂覆范圍不大，可見(jiàn)鉆削初期超聲輔助加工有利于冷卻液進(jìn)入孔內(nèi)，有效降低鉆削區(qū)域的溫度，避免了粘合劑和樹(shù)脂過(guò)熱融化；此外，超聲輔助加工中未發(fā)現(xiàn)陶瓷崩碎嚴(yán)重的現(xiàn)象，僅在SiC陶瓷層表面出現(xiàn)微小崩邊現(xiàn)象，大大改善了疊層界面的受力狀態(tài)，從而保證了裝配連接強(qiáng)度。

鉆削末期且SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲處于懸空裝夾狀態(tài)，隨著鉆削深度不斷增大，即使是超聲輔助加工，冷卻液也很難從外部進(jìn)入加工區(qū)域，GFRP在鉆削力作用下發(fā)生彈性退讓，鉆頭無(wú)法有效切斷纖維，而且底部沒(méi)有支撐，使得工件未完全鉆透，常規(guī)加工和超聲輔助加工均不能完全避免這一現(xiàn)象；相比較而言，常規(guī)加工時(shí)背板隆起高度和分層范圍都較大，且多為不規(guī)則隆起，如圖12所示。

由于疊層復(fù)合裝甲出口處環(huán)形缺陷的形狀大小不一，以出口高度對(duì)比分析常規(guī)鉆削和超聲輔助鉆削的工藝效果。圖13所示為轉(zhuǎn)速3 000 r/min時(shí)進(jìn)給速度對(duì)隆起高度的影響。由圖13可見(jiàn)：常規(guī)加工時(shí)，隆起高度呈現(xiàn)陡降或陡升的變化趨勢(shì)，表明加工系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差；超聲振動(dòng)輔助加工時(shí)，隆起高度明顯減小，隆起高度變化較為平緩，最大差值僅為0.36 mm，相比常規(guī)鉆削加工，超聲輔助鉆孔出口隆起高度降幅最大達(dá)61.03%。由此可見(jiàn)，旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)套磨制孔工藝能夠顯著改善鉆削出孔表面質(zhì)量，降低出孔損傷程度，較好地滿足SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲的制孔需求。

4 結(jié)論

本文采用新型薄壁金剛石套料鉆對(duì)其進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助套磨制孔試驗(yàn)研究，分析了旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助加工的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，揭示了常規(guī)加工和超聲振動(dòng)輔助加工對(duì)鉆削軸向力和制孔質(zhì)量的影響規(guī)律。得出主要結(jié)論如下：

1)相比于常規(guī)套磨加工，旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助套磨制孔工藝具有斷續(xù)切削的加工特性，鉆頭與工件周期性地接觸分離，有利于減小軸向力，促進(jìn)鉆削區(qū)域冷卻降溫，并能夠?qū)崿F(xiàn)變速切削加工，提高制孔質(zhì)量。

2)超聲振動(dòng)輔助套磨加工軸向力遠(yuǎn)低于常規(guī)套磨加工，軸向力降幅達(dá)31.8%；超聲振動(dòng)輔助套磨加工和常規(guī)套磨加工的軸向力皆隨著主軸轉(zhuǎn)速增高而減小，降幅最大達(dá)37.2%，軸向力隨進(jìn)給速度增加而增大，增幅最大達(dá)75.9%。

3)常規(guī)套磨加工的入孔處疊層界面存在分離現(xiàn)象，出現(xiàn)較大的縫隙，且孔壁表面殘留短小纖維細(xì)棒，SiC陶瓷呈現(xiàn)大面積崩碎狀，整體加工質(zhì)量較差；旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助加工后疊層界面粘結(jié)緊密，GFRP除輕微樹(shù)脂涂覆外，無(wú)明顯裸露現(xiàn)象，SiC陶瓷層僅發(fā)生微小崩邊，未出現(xiàn)大面積崩碎。

4)SiC/GFRP疊層復(fù)合裝甲懸空裝夾條件下，兩種制孔方式均無(wú)法完全避免出孔處的背板隆起，采用旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助套磨制孔技術(shù)避免了不規(guī)則隆起且隆起高度較小，隆起高度降幅最大達(dá)61.03%，顯著改善鉆削出孔表面質(zhì)量，降低了出孔損傷程度。