工程陶瓷的切削加工技術(shù)

科眾陶瓷廠是一家生產(chǎn)陶瓷零件的生產(chǎn)廠家，陶瓷是典型的硬脆難加工材料，實(shí)際工程中的主要加工方式主要以磨削和切割為主，陶瓷的切削加工通常在以下三種情況下進(jìn)行：陶瓷材料的精密和超精密切削、預(yù)燒結(jié)陶瓷或可切削陶瓷的切削以及陶瓷材料的特種切削。除了上述三種情況外，在普通切削條件下，很難實(shí)現(xiàn)陶瓷的大余量材料去除。
   
 對(duì)于不同種類的陶瓷材料，對(duì)應(yīng)的刀具材料也不同。陶瓷切削加工中常用的刀具材料有硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石以及CBN等。目前，陶瓷中心棒硬質(zhì)合金刀具主要用于預(yù)燒結(jié)陶瓷和可切削陶瓷的切削加工，陶瓷刀具更適于陶瓷生坯的切削加工以及可切削陶瓷材料的加工，金剛石刀具最適合陶瓷材料的加工，單晶金剛石和聚晶金剛石( Polycrystalline Diamond，PCD)是目前比較常見(jiàn)的兩類金剛石刀具。CBN刀具具有極高的熱穩(wěn)定性，在1000~1500℃時(shí)仍能保持其硬度，因此CBN刀具主要用于陶瓷材料的加熱輔助切削過(guò)程；此外，CBN刀具也用于玻璃陶瓷的切削以及氧化鋁陶瓷的切削。在氧化鋁陶瓷的切削加工中，為了減少CBN刀具的磨損，在保證切削刃強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，選用負(fù)前角以改善刀具內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)，避免崩刃。盡量選用較大的后角，以減少刀具與加工表面的磨損。選用負(fù)刃傾角，有利于加強(qiáng)刀刃強(qiáng)度，改善刀尖處的散熱條件。


工程陶瓷材料的切削特性

  陶瓷材料的切削特性與金屬材料相比有顯著的差異，在金屬材料的切削過(guò)程中，三個(gè)切削分力中，主切削力F。最大，而在陶瓷材料的切削過(guò)程中，背向力Fp最大，這主要?dú)w因于陶瓷材料本身的材料特性，使得陶瓷材料陶瓷針規(guī)的加工難度增加。不論是可切削陶瓷材料還是普通結(jié)構(gòu)陶瓷材料，在切削過(guò)程中都存在嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象，其切削力、切削表面及切削溫度等也表現(xiàn)不同。這里主要就Al2O3陶瓷、Si3N4陶瓷、SiC陶瓷、ZrO2陶瓷以及AIN陶瓷等，從陶瓷材料切削過(guò)程中的刀具磨損、切削力、陶瓷輥切削參數(shù)及切削溫度等方面論述陶瓷材料的切削特性。