氧化鋯陶瓷生坯的微細(xì)切削加工研究.pdf

1、陶瓷材料優(yōu)良的機(jī)械性能，使其在微機(jī)電系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。采用微細(xì)切削加工方法在陶瓷生坯上加工三維結(jié)構(gòu)，既可以提高加工效率，又可以降低成本，是很有前景的加工方法。本文在氧化鋯陶瓷生坯上，開展了微細(xì)結(jié)構(gòu)加工研究，主要研究了邊緣加工質(zhì)量、致密化燒結(jié)后收縮率變化規(guī)律和尺寸精度的控制問題。采用單向壓制成型方法制備生坯，通過壓力使粉末成型并具備一定強(qiáng)度，用三點(diǎn)抗彎實(shí)驗(yàn)測定了不同壓制壓力下的坯體抗彎強(qiáng)度，得到了抗彎強(qiáng)度與壓制壓力的關(guān)系:隨著壓制壓

2、力的增加，坯體的強(qiáng)度也在增加，并且基本呈線性變化。在生坯上開展微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工，研究了坯體強(qiáng)度對加工質(zhì)量的影響，通過比較微結(jié)構(gòu)邊緣的輪廓完整度和破損程度來判斷加工質(zhì)量的好壞，結(jié)果表明坯體強(qiáng)度越大，加工質(zhì)量越好。分析了加工屑聚集成云團(tuán)狀的過程和原因，以及對斜壁腔和直壁腔邊緣加工質(zhì)量的影響。
　　本文研究了不同壓力下壓制的生坯收縮率變化。結(jié)果表明，同一壓力下，坯體X向和Y向收縮率一致，并且不同高度處的X、Y向收縮率無明顯差異。隨著壓力的

3、增加，X、Y、Z向收縮率逐漸減小，Z向收縮率對壓力更敏感。為得到尺寸正確的微細(xì)結(jié)構(gòu)，研究了影響尺寸精度的因素，重點(diǎn)研究了Z向尺寸的控制。首先改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，解決了加工零點(diǎn)位置設(shè)置的問題。接著研究了加工系統(tǒng)的接著研究了加工系統(tǒng)的軸向變形量，得到了一定加工參數(shù)下軸向加工力的變化規(guī)律和系統(tǒng)的剛度，確定了系統(tǒng)的軸向變形量。然后分析了刀具磨損規(guī)律，得到了刀具在初期磨損階段和正常磨損階段的相對體積損耗率，并推出了計(jì)算刀具軸向損耗量的經(jīng)驗(yàn)公式。最后對系