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      陶瓷棒加工方法及加工問題

      發布時間:2021-05-26 14:18:39  瀏覽次數:1999

      陶瓷棒是一種通過高溫燒結而成的無機非金屬材料,具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損及抗熱沖擊等優點。近年來,隨著陶瓷棒增韌強化技術的進步以及機械加工方法的開發,其應用范圍迅速擴大。 

      陶瓷棒陶瓷棒加工方法依陶瓷棒產品性能要求的不同、工藝不同有很多的加工方法,一般還是以機械加工為主。陶瓷材料的精加工,依據加工能量方式的不同可分為力學、化學、光學、電學、電化學、光化學方式共六大類加工方法。其中化學方式有蝕刻和化學拋光;電學方式有電火花加工、電子束加工、離子束加工和等離子體加工,光學方式有激光加工。電化學方式有電解拋光。光化學方式有光刻技術。但常見的以力學方式為主。力學加工方式可分為兩大類:磨料加工和刀具加工。刀具加工主要是指切割加工,而磨料加工技術磨料所處狀態又分為固結磨料加工、懸浮磨料加工和自由磨料加工。根據設定的工件和工具的相對位置關系可將機械加工方法大致分為兩種方式:強制進給方式和壓力進給方式,強制進給方式為普透機床上所用的加工方式,根據機床的動態精度,決定吃刀深度設定值及工件的精度(母性原則),?;u的磨削加工就屬于這種加工方式,這種方式的特點是加工形狀精確。加工效率高。壓力進給方式(以研磨為例)是在磨具、工件表面的突起部分進行選擇性加工,從而提高精度的方式。加工平面、球、圓筒等比較簡單的形狀時,如果注意磨具的形狀精度,就能使加工精度優于機床精度,這是這種加工方式的特點。以往,需進行精加工時,通常采用壓力進給方式,但是必須指出的是這種加工方式缺乏形狀賦予性。另外,還存在如下缺點:需要較長的加工時間,磨具通過一次的磨除量也很難確定。通常采用工件與磨具之間大的接觸面積形式,因此適用于加工光潔度要求較低的面。采用磨料加工時,磨料不同的支撐方式會使加工特性發生變化。具體講,可以是磨削砂輪或徐附磨具(磨料粘附在布、紙上而成的磨具,如砂布、砂紙等)那樣固結的方式;也可將懸浮磨料分散在工具表面或使磨料以三維自由度運動(如研磨、滾筒拋光、粘彈性流動加工等);或懸浮磨料在一個方向上高速運動,沖擊工件,形成切割或拋光效果(如噴射加工)。此外,磨料的支撐是剛性的、彈性的還是粘彈性的,也將影響磨料分擔荷皿和吃刀深度,使加工機理發生變化。用以往的加工方法進行微細加工時,作用在工具上的壓力過大,很難避免其變形破壞,因此以波束形式供給加工能量,例如激光加工、離子束加工等就屬于這種方式。這些加工方法中,機械加工方法的效率高,因而在工業上獲得廣泛應用,特別是金剛石砂輪磨削、研磨和拋光較為普遍。進行表面精加工時,可采用上圖中1~5,7~10和15所示的方法,其他加工方法大多適用于打孔、切割或微加工等。切割時大多用金剛石砂輪進行磨削切割,打孔時按照不同孔徑分別進行超聲波加工、研磨或磨削方式加工。陶瓷棒加工的主要問題陶瓷棒加工雖然有許多方法,但加工成本高,加工效率低,加工精度差。其主要原因之一是陶瓷棒的硬度非常高。對于陶瓷棒,未燒體或焙燒體主要用切削加工進行粗加工,燒結后用磨削進行精加工。根據情況不同,也可以不經加工,直接磨削加工燒結體使之達到設計精度。就加工過程而言,陶瓷棒與金屬零件幾乎是相似的,但陶瓷棒的加工余量則大得多。未燒體或焙燒體陶瓷棒粗加工時,易于出現強度不足或表面加工缺陷問題,或由于裝卡不充分等原因,而不能獲得所要求的最終加工形狀。由于燒結時不能保持收縮均勻,在粗加工時就要使尺寸不要太靠近最終尺寸,所以留有的精加工的余量就大。對于金屬加工,精加工余量如考慮熱變形和熱處理產生的黑皮,則應盡可能留百分之幾毫米。對陶瓷棒加工來說,精加工余量則需有幾毫米甚至十幾毫米。加工余量大,生產率降低,生產成本升高。陶瓷棒加工的另一個問題是加工刀具費用大。陶瓷棒的切削加工需使用高價的燒結金剛石、CBN刀具,精加工也是以金剛石砂輪為主,因此刀具費用要高出金屬切削所用刀具數十倍至百倍。此外,陶瓷棒的強度對于加工條件是敏感的,難于實現高效率加工。

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