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工程陶瓷的切削加工特點

發布時間:2019/11/21
工程陶瓷的切削加工特點
  對于陶瓷材料,傳統的加工方法是用金剛石磨輪磨削.還有研磨和拋光。隨著燒結金剛石刀具的出現和易切陶瓷的開發,陶瓷材料的切削加工得到了日益廣泛的應用。工程陶瓷的切削加工有以下特點。
 ?、偬沾刹牧暇哂泻芨叩挠捕?,比如Alz03陶瓷、TiC陶瓷的硬度可達2250 3000HV,比硬質合金還要高,僅次于金剛石和立方氮化硼。工程陶瓷具有很高的耐磨性,除了易切陶瓷,一般工程陶瓷的切削,只有超硬刀具材料(金剛石和立方氮化硼)才能勝任。
  天然單晶金剛石切削刃鋒利,硬度高,耐磨性為Al2O3陶瓷的10倍,切削時熱磨損很小。但天然金剛石有解理性,遇沖擊或振動易破損,耐用度不高且價格昂貴。因此,一般用燒結金剛石(聚晶金剛石)作刀具材料,它是由人造金剛石微粒在高溫高壓下燒結而成的,硬度稍低于天然金剛石。
 ?、谔沾墒堑湫偷挠泊嗖牧?,其去除機理(圖8—1)是刀具刃口附近的被切材料產生脆性破壞,而不是像金屬材料那樣產生剪切滑移變形。加工后表面不會有由塑性變形引起的加工變質層,但切削時的脆性龜裂會殘留在加工表面上,從而影響陶瓷零件的強度和工作可靠性。
  
  (a)金屬材料 (b)陶瓷材料
 ?、厶沾刹牧系那邢骷庸ば?,依其種類、制造方法的不同有很大差別。從機械加工的角度看,斷裂韌度低的陶瓷材料容易被切削加工。陶瓷材料的斷裂韌度與結構組成和燒結情況有關,燒結溫度和壓力越高,材料越致密,硬度越高,切削加工性越差,刀具耐用度越低。
 ?、芴沾刹牧铣叵聨缀鯚o塑性。某些陶瓷只有在高溫區才會軟化呈塑性,產生剪切滑移變形。此時切削陶瓷材料也同切削金屬一樣,可以得到連續形切屑。SiOz玻璃的鏡面加工就具有這種特點。
 ?、萸邢魈沾刹牧蠒r的單位切削力比切削一般金屬材料時大得多,刀具切入困難。應注意防止刀具破損,切削深度與進給量應小些。
 ?、耷邢魈沾刹牧蠒r,刀具磨損嚴重??蛇m當加大刀尖圓弧半徑,增加刀尖強度和散熱性。切削用量的選擇也影響刀具磨損。切削速度高、切削深度和進給量大都會增加刀具磨損。
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