工程陶瓷有哪些切削加工特點?
發(fā)布日期:2012-10-28 蘭生客服中心 瀏覽:4624
對于陶瓷材料,傳統(tǒng)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(jié)金剛石刀具的出現(xiàn)和易切陶瓷的開發(fā),陶瓷材料的切削加工得到了日益廣泛的應(yīng)用。工程陶瓷的切削加工有以下特點:
(1)陶瓷材料具有很高的硬度,比如Al2O3陶瓷、TiC陶瓷的硬度可達HV2 250~3000,比硬質(zhì)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(jié)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(jié)而成的,硬度稍低于金剛石。
(2)陶瓷是典型的硬脆材料,其去除機理(見圖12-1)是刀具刃口附近的被切材料產(chǎn)生脆性破壞,而不是像金屬材料那樣產(chǎn)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(zhì)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。
(3)陶瓷材料的切削加工性,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(jié)構(gòu)組成和燒結(jié)情況有關(guān),燒結(jié)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。
(4)陶瓷材料常溫下幾乎無塑性。某些陶瓷只有在高溫區(qū)才會軟化呈塑性,產(chǎn)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(xù)形切屑。SiO2玻璃的鏡面加工就具有這種特點。
(5)切削陶瓷材料時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(yīng)注意防止刀具破損,切削深度與進給量應(yīng)小些。
(6)切削陶瓷材料時,刀具磨損嚴重?蛇m當(dāng)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。
工程陶瓷
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