南通第二机床有限公司

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技术交流

工程陶瓷的高效切削加工方法和加工实例

发布时间:2018-9-5
  1、工程陶瓷的高效切削加工方法
  (1)离子束加热切削
  某些陶瓷材料可采用离子束加热切削,如硼硅酸玻璃及莫来石,当加热温度分别达到900K(约630℃)和1200K(约900℃)时,其切削机理由脆性破坏转变为塑性变形,这就是玻璃的高温软化机理。
  Si3N4陶瓷也可以采用加热切削,由于Si3N4离瓷硬度高、韧性好、耐热冲击,当加热到1470K(约1200℃)时仍不产生裂纹,切屑一直呈流线型,表面粗糙度值较小。
  (2)采厣CBN刀具进行切削
  CBN(立方氮/tH)刀具具有接近金刚石的硬度和抗弯强度,热稳定性很高,其耐热性达1400~1500"C,比金刚石的耐热性(700~800"C)高出近一倍。平面磨床CBN刀具具有较低的摩擦系数和良好的导热性,且其热导率随着切削温度的提高而逐渐增加,使刀尖处切削温度降低,减小刀具的扩散磨损,有利于提高加工精度。
  CBN刀具不适于低速切削,它是以负前角和高速切削时产生的高温,不断地软化切削区中极微小范围内的被切削材料来进行切削的。一般应选择较高的切削速度。用CBN刀具切削Si3N4陶瓷时,uc=60~90m/min,刀具磨损较小。CBN刀具脆性较大,强度和韧性差,切削时宜选择较小的切削深度和进给量。
  2、工程陶瓷的切削加工实例
  陶瓷材料的加工,一般采用金刚石磨轮进行磨削,但生产效率低。如果采用PCD刀具进行切削加工,可明显地提高平面磨床生产效率,降低生产成本。
  ①车削Al2O3陶瓷。采用φ13mm圆形金刚石刀片,牌号为DAl00,切削用量为,uc=30~60m/min,ap=1.5~2mm,f=0.05~0.12mm/r。采用湿式切削,加工效率为5~14cm3/min,是金刚石磨轮磨削的3~8倍。
  ②铣削氧化铝陶瓷耐火砖。氧化铝陶瓷的密度为1.539/cm3,抗压强度为1840MPa,抗弯强度为720MPa。采用DAl00圆刀片,切削用量为,uc=216m/min,ap=0.5mm, f=0.05~0.12mm/z,切削48min,刀具只磨损0.1mm左右。
  ③车削氮化硅陶瓷。氮化硅陶瓷密度为3.159/cm3,硬度为900 1000HV,抗弯强度为400MPa。采用≯13mm圆刀片,uc=50~80m/min,ap=1~2mm,f=0.05~0.2mm/r。加工效率为10~32cm3/min,是金刚石磨轮磨削的3~10倍。