磨削技術(shù)
工程陶瓷的磨削特點 |
| 發(fā)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(jié)收縮量和特殊形狀的要求，所以工程陶瓷零件，尤其是旋轉(zhuǎn)件滑動件和配合件，都需要經(jīng)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(tǒng)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(xiàn)出了優(yōu)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(yīng)用φ250×20×75 X10JRl808100的平面磨床金剛石砂輪以切入方式磨削反應(yīng)燒結(jié)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(dá)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(xù)切屑而去除的，而工程陶瓷則是靠脆性龜裂破壞產(chǎn)生微細(xì)粉末狀切屑而去除的，粉末狀切屑很容易磨損磨具上的結(jié)合劑，導(dǎo)致磨粒脫落，從而造成超硬磨料磨具的磨耗嚴(yán)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(xiàn)工程陶瓷廣泛應(yīng)用的基本前提。 (3)表面質(zhì)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(chǎn)生的壓應(yīng)力和摩擦熱會使磨粒下方的材料產(chǎn)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(chǎn)生裂紋的臨界載荷時，會在已加王表面上產(chǎn)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(zhì)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(guī)律。由于人們對典型工程陶瓷的磨削規(guī)律了解有限，對其磨削表面質(zhì)量難以準(zhǔn)確控制，從而嚴(yán)重影響了陶瓷零件的實際應(yīng)用。 (4)平面磨床磨削生產(chǎn)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(yōu)良的耐磨性，造成了工程陶瓷材料的切削加工性很差，生產(chǎn)效率較低。目前，設(shè)法提高工程陶瓷加工效率，降低生產(chǎn)成本，改善表面質(zhì)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(nèi)容。 |
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