陶瓷微細銑削加工中刀具磨損理論模型研究.pdf

1、隨著微機電技術的快速發(fā)展，微小零件的應用領域逐漸擴大，同時對零件結構和材料的要求也越來越高。陶瓷材料具有優(yōu)異的物理和機械性能，相比其他材料，可廣泛的應用于對零件有特殊要求的領域。然而燒結后的陶瓷強度高，硬度大，加工困難。預燒結陶瓷坯體加工方法可以實現用簡單的機械切削對陶瓷材料進行加工，效率高。但在陶瓷坯體加工中，刀具磨損十分嚴重，特別在三維結構銑削加工方面，這會引起加工質量差，尺寸精度低等一系列問題。目前，陶瓷坯體微銑削加工中，刀具磨損

2、問題仍缺乏相關的理論研究。
　　本文制備了強度為7MPa左右的預燒結氧化鋁陶瓷坯體。在改進實驗室原有機床使之提高Z軸精度的基礎上，系統(tǒng)地研究了陶瓷坯體微細銑削加工中刀具磨損的理論模型，并對之進行了應用驗證。
　　根據加工后刀具底面的磨損形態(tài)及加工力的計算分析，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刀具底面的重復擠壓和劃擦導致刀具材料產生疲勞是刀具發(fā)生磨損的主要原因，并據此建立了預測刀具磨損率的理論模型。

3、r>　　研究中驗證了不同工藝參數下該模型的正確性，包含變轉速，變銑削速度，變分層厚度和變刀具截面。結果證明，根據模型計算得到的刀具磨損率理論值和實驗值基本一致。通過對相對誤差進行分析，發(fā)現刀具磨損的探測誤差是造成理論值和實驗值產生差別的主要原因。同時根據理論模型計算了不同參數下半圓形截面刀具磨損率對銑削力的靈敏度，發(fā)現轉速、銑削速度和層厚等參數對靈敏度都有很大的影響，靈敏度會隨著轉速的增大而增大，隨著銑削速度和層厚的增大而減小。