工程陶瓷的切削加工技術

科眾陶瓷廠是一家生產陶瓷零件的生產廠家，陶瓷是典型的硬脆難加工材料，實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行：陶瓷材料的精密和超精密切削、預燒結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，很難實現陶瓷的大余量材料去除。
   
 對于不同種類的陶瓷材料，對應的刀具材料也不同。陶瓷切削加工中常用的刀具材料有硬質合金、陶瓷、金剛石以及CBN等。目前，陶瓷中心棒硬質合金刀具主要用于預燒結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)是目前比較常見的兩類金剛石刀具。CBN刀具具有極高的熱穩定性，在1000~1500℃時仍能保持其硬度，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，在保證切削刃強度的基礎上，選用負前角以改善刀具內應力狀態，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。選用負刃傾角，有利于加強刀刃強度，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程中，三個切削分力中，主切削力F。最大，而在陶瓷材料的切削過程中，背向力Fp最大，這主要歸因于陶瓷材料本身的材料特性，使得陶瓷材料陶瓷針規的加工難度增加。不論是可切削陶瓷材料還是普通結構陶瓷材料，在切削過程中都存在嚴重的磨損現象，其切削力、切削表面及切削溫度等也表現不同。這里主要就Al2O3陶瓷、Si3N4陶瓷、SiC陶瓷、ZrO2陶瓷以及AIN陶瓷等，從陶瓷材料切削過程中的刀具磨損、切削力、陶瓷輥切削參數及切削溫度等方面論述陶瓷材料的切削特性。