陶瓷微細(xì)銑削加工中刀具磨損理論模型研究.pdf

1、隨著微機(jī)電技術(shù)的快速發(fā)展，微小零件的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，同時(shí)對(duì)零件結(jié)構(gòu)和材料的要求也越來(lái)越高。陶瓷材料具有優(yōu)異的物理和機(jī)械性能，相比其他材料，可廣泛的應(yīng)用于對(duì)零件有特殊要求的領(lǐng)域。然而燒結(jié)后的陶瓷強(qiáng)度高，硬度大，加工困難。預(yù)燒結(jié)陶瓷坯體加工方法可以實(shí)現(xiàn)用簡(jiǎn)單的機(jī)械切削對(duì)陶瓷材料進(jìn)行加工，效率高。但在陶瓷坯體加工中，刀具磨損十分嚴(yán)重，特別在三維結(jié)構(gòu)銑削加工方面，這會(huì)引起加工質(zhì)量差，尺寸精度低等一系列問(wèn)題。目前，陶瓷坯體微銑削加工中，刀具磨損

2、問(wèn)題仍缺乏相關(guān)的理論研究。
　　本文制備了強(qiáng)度為7MPa左右的預(yù)燒結(jié)氧化鋁陶瓷坯體。在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室原有機(jī)床使之提高Z軸精度的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地研究了陶瓷坯體微細(xì)銑削加工中刀具磨損的理論模型，并對(duì)之進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。
　　根據(jù)加工后刀具底面的磨損形態(tài)及加工力的計(jì)算分析，確定了刀具磨損的主要形式是磨粒磨損，坯體加工中陶瓷顆粒對(duì)刀具底面的重復(fù)擠壓和劃擦導(dǎo)致刀具材料產(chǎn)生疲勞是刀具發(fā)生磨損的主要原因，并據(jù)此建立了預(yù)測(cè)刀具磨損率的理論模型。

3、r>　　研究中驗(yàn)證了不同工藝參數(shù)下該模型的正確性，包含變轉(zhuǎn)速，變銑削速度，變分層厚度和變刀具截面。結(jié)果證明，根據(jù)模型計(jì)算得到的刀具磨損率理論值和實(shí)驗(yàn)值基本一致。通過(guò)對(duì)相對(duì)誤差進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)刀具磨損的探測(cè)誤差是造成理論值和實(shí)驗(yàn)值產(chǎn)生差別的主要原因。同時(shí)根據(jù)理論模型計(jì)算了不同參數(shù)下半圓形截面刀具磨損率對(duì)銑削力的靈敏度，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、銑削速度和層厚等參數(shù)對(duì)靈敏度都有很大的影響，靈敏度會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的增大而增大，隨著銑削速度和層厚的增大而減小。