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高速磨削陶瓷的实验几何形状加工测量显微镜




来源:yiyi
时间:2016-6-12 10:10:56

高速磨削陶瓷的实验几何形状加工测量显微镜

  一种高效低成本的陶瓷加工技术——激光加热辅助磨削热压氮
化硅陶瓷(HPSN)技术,并优选其加工参数和应用于此技术的专用砂
轮。

      陶瓷材料被公认为是一种典型的硬脆材料,本研究目的是
通过对热压氮化硅陶瓷材料的预加热或同时加热以提高其塑性,采
用这种方法,可以将切削深度提高20倍,同时能够在不损伤表面和
亚表面的情况下保持陶瓷材料的塑性去除模式。作为硬脆材料的陶
瓷是典型的难加工材料,这是由于其具有高硬度、高脆性和高的耐
磨性等性能。已有的研究表明,要想获得高质量的加工表面,只有
使用金刚石砂轮对陶瓷进行塑性磨削。即磨削深度必须小于1微米
,这使得加工成本非常高。许多学者尝试用不同的方法来解决这一
难题,高速磨削陶瓷就是一种非常有效的加工方法,但加工成本仍
居高不下。多年来,人们一直都在探索一种既能够提高加工效率、
又能够降低成本的方法。

      从高速磨削陶瓷的实验中,可以观察到磨削温度对陶瓷表
面质量的影响,并注意到提高陶瓷的表面温度有助于获得更好的表
面质量和更容易去除材料。

(1)激光辅助磨削陶瓷的摩擦学研究:
在激光加热陶瓷材料时摩擦系数与砂轮磨损间的关系。
      (2)研究陶瓷熔化和软化的临界温度与达到最理想塑性表
面所需温度的相互关系。
      (3)陶瓷性能与摩擦磨损现象之间的关系(从质、量两个角
度)。(4)实验中采用了小功率激光器,下一步研究应考察更大功率
激光器的加热效果。

  尽管陶瓷零件在使用时可以长时间、高标准地保证其功能和质
量,但由于其加工成本太高,以至于这种材料无法得到广泛应用,
其中如磨削、珩磨、研磨和抛光等常规精加工方法占据加工成本的
主要部分。另外,目前仍然没有理想的方法来精确、经济地加工出
孔、凹槽、球面、刻槽等复杂形状。超声波研磨加工和电火花去除
加工比较适合加工这些复杂几何形状,但存在一些明显的缺点:电
火花加工只能用来加工导电材料,超声波研磨的局限性是材料去除
率低,模具磨损快,加工精度低。因此近年来以陶瓷材料的高精度
、低成本加工技术为研究对象,开展了许多卓有成效的研究和优化

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