磨削技術
工程陶瓷的磨削特點 |
| 發布時間：2020/6/4 |
| 工程陶瓷的磨削特點 由于不可避免的毛坯燒結收縮量和特殊形狀的要求，所以工程陶瓷零件，尤其是旋轉件滑動件和配合件，都需要經過機械加工才能滿足尺寸形狀的公差要求和表面粗糙度要求。目前，工程陶瓷的機械加工仍普遍采用傳統的加工方法，即用金剛石磨輪磨削、研磨和拋光。磨削占工程陶瓷機械加工總量的20 %，而切削加工只占10%。典型工程陶瓷的磨削有以下特點。 (1)平面磨床磨削力大，磨削比小 由于典型工程陶瓷材料的硬度很高，所以它表現出了優良的耐磨性和抗力，其法向磨削力與切向力之比Fn/Ft很大，約為10~40；其磨削比G小，在uc=15.8m/s，uw=14m/min， ap=0.015mm的磨削條件下，應用φ250×20×75 X10JRl808100的平面磨床金剛石砂輪以切入方式磨削反應燒結氮化硅陶瓷時，其磨削比G為130，而在相同條件下磨削普通玻璃時，磨削比 G可達4000。 (2)平面磨床砂輪磨耗量大，加工成本高 金屬材料是靠塑性變形生成連續切屑而去除的，而工程陶瓷則是靠脆性龜裂破壞產生微細粉末狀切屑而去除的，粉末狀切屑很容易磨損磨具上的結合劑，導致磨粒脫落，從而造成超硬磨料磨具的磨耗嚴重，而超硬磨料磨具的價格目前普遍比較昂貴，這使得工程陶瓷零件的加工費用都很高，一般占膏瓷零件總成本的65%~90%。因此，減少砂輪磨耗，降低陶瓷的磨削成本，是實現工程陶瓷廣泛應用的基本前提。 (3)表面質量不易控制 作為典型的硬脆性材料，工程陶瓷對切削力和切削熱都十分敏感。在磨削過程中，磨粒切人工件產生的壓應力和摩擦熱會使磨粒下方的材料產生局部塑性流動，在已加工表面上形成變形層。同時，與磨粒作用的載荷超過產生裂紋的臨界載荷時，會在已加王表面上產生中央裂紋和橫向裂紋。橫向裂紋有時會擴展至19由表面，使一部分材料被去除，但大部分材料是靠磨粒前刀面壓潰去除的。因此，典型工程陶瓷的磨削過程及磨削表面質量既不同于塑性金屬材料，也不同子普通脆性材料，具有特殊的規律。由于人們對典型工程陶瓷的磨削規律了解有限，對其磨削表面質量難以準確控制，從而嚴重影響了陶瓷零件的實際應用。 (4)平面磨床磨削生產率低 由于工程陶瓷的韌性不足，而且磨削抗力很大，使得平面磨床磨削加工層的厚度受到特定條件的約束，加之優良的耐磨性，造成了工程陶瓷材料的切削加工性很差，生產效率較低。目前，設法提高工程陶瓷加工效率，降低生產成本，改善表面質量，大幅度提高陶瓷零件的可靠性，成為工程陶瓷加工中的重點研究內容。 |
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