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精密陶瓷研磨加工技术

  精密陶瓷研磨加工通常是指利用硬度比被加工材料更离的微米级磨粒,在硬质研磨盘作用下产生的微切削和滚轧作用实现被加工表面的微量材料去除,使工件的形状、尺寸精度达到要求值,并降低表面粗糙度,减小加工变质层的加工方法。

  精密陶瓷材料为硬脆难加工材料,在这类材料的研磨过程中,被加工材料的去除是依靠磨粒的滚轧作用或微切削作用。

  研磨硬脆材料时,重要的是控制产生裂纹的大小和均匀程度。一方面,要保证加工时表面不发生大的损伤;另一方面,为提高加工效率又必须促进微小的破碎。通过选择磨粒的粒度及控制粒度的均匀性,可避免产生特别大的加工缺陷。

  (1)微量切削由于工件与研具之间有众多磨粒分布,单个磨粒所受载荷很小,控制适当的加工载荷范围,就可得到小于l肛m的背吃刀量,实现工件材料的微量切削。

  (2)按进化原理成型当研具与工件接触时,在非强制性研磨压力作用下,能自动地选择局部凸处进行加工,故仅切除两者凸出处的材料,从而使研具与工件相互修整并逐步提高精度。超精密研磨的加_[精度与构成相对运动的机床运动精度几乎是无关的,主要是由工件与研具间的接触性质和压力特性,以及相对运动轨迹的形态等因素决定的。在合适条件下,加工精度就能超过机床本身的精度,所以称这种加工为进化加工。为了获得理想的加工表面,要求:

  ②尽量使被加工表面上各点与研磨盘的相对运动轨迹不重复,以减小研具表面的几何形状误差对工件表面形状所引起的“复印”现象,同时减小划痕深度,降低表面粗糙度;

  ③在保证研具具有理想几何形状的前提下,采用浮动的研磨盘,可以保证表面加工精度。

  (3)多刃多向切削在精密陶瓷研磨加工中,由于每颗磨粒形状不完全一致,以及分布的随机性,磨粒在工件上做滑动和滚动时,可实现多方向切削,并且全体磨粒的切削机会和切刃破碎率均等,可实现自动修锐。通过提高工件与磨粒的接触面积、接触压力及相对移动距离,减小磨粒圆锥半顶角,可提高加工效率;通过减少磨粒粒径、工件与磨粒的接触压力和磨粒体积率,以及增大工件的屈服点、磨粒圆锥半顶角和磨粒率,可降低表面粗糙度。

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