氧化鋯陶瓷材料高效、高精加工方法
1.ELID超精磨削
ELID是電解在線修整磨削法的簡稱。它應(yīng)用由金屬結(jié)合劑和超硬微細(xì)金剛石(或CBN)磨料組成的砂輪,并在磨削過程中同時(shí)用電解法修銳砂輪,使砂輪始終保持鋒利,從而保證在高效條件下進(jìn)行超精密磨削,故它是鏡面磨削脆性材料(如陶瓷、玻璃、硅和鐵淦氧等)的一種先進(jìn)方法。
應(yīng)用ELID方法對氧化鋯陶瓷材料進(jìn)行高的材料切除率的磨削可以大大降低磨削費(fèi)用。當(dāng)采用合理的砂輪修整參數(shù)時(shí),可使摩削力比用傳統(tǒng)磨削方法降低l~2倍,而且還能在連續(xù)磨削過程中磨削力幾乎保持不變(圖1),有利于提高材料切除率和保證加工表面質(zhì)量的穩(wěn)定。
ELID的砂輪修整步驟為:
1)砂輪整形,用粒度100#砂輪在300r/min下打砂輪;
2)機(jī)械修整,用粒度400#Al2O3砂輪在300r/min下修整;
3)電解預(yù)修整,在300r/min和90V下電解修整30min;
4)磨削過程ELID修整,電壓60V,電流IP=6A,電路閉合和斷開時(shí)間已τo=τoff=μs。
精密陶瓷球的研磨加工
陶瓷球的精度對陶瓷軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)精度和高速性有很大影響。精密和超精密主軸軸承采用的陶瓷球的公差等級為G5,其球的直徑變動(dòng)量和球形誤差≤0.13μm,表面粗糙度Ra0.02μm。為了能高效地保證達(dá)到精度要求,其加工要點(diǎn):
1)要經(jīng)粗、精、超精研磨和拋光等多道工序,由粗到精逐漸減小磨料粒度、研磨壓力和研磨速度(表1),并逐步延長研磨的時(shí)間。
2)降低研磨壓力并減小研磨盤的跳動(dòng)(或采用很低的研磨速度),可以有效地減小表面粗糙度和波紋度。
3)研磨劑應(yīng)遵循少量勤添的原則。
4)陶瓷球的材料應(yīng)采用致密和缺陷小的熱流體等靜壓燒結(jié)Si3N4(HIPSN)或ZrO2。
5)采用錐形研磨法以提高研磨效率。所示上研磨盤為錐形使陶瓷球在研磨時(shí)有較大自旋角(>45º),使陶瓷球充分自旋增強(qiáng)回轉(zhuǎn)滑動(dòng),因而比通常的V形槽研磨法有高的研磨效率。
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本文“氧化鋯陶瓷材料高效、高精加工方法”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2022-12-17 13:54:54
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