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氧化鋯陶瓷微細切削加工方法概述

內容導讀:用微細切削加工方法在氧化鋯陶瓷生坯上加工三維結構,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。

  氧化鋯陶瓷材料優良的機械性能,使其在微機電系統中有廣闊的應用前景。采用微細切削加工方法在氧化鋯陶瓷生坯上加工三維結構,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。在氧化鋯陶瓷生胚上,開展細微結構加工,主要研究了邊緣加工質量·致密化燒結后收受率變化規律和尺寸精度的控制問題。

  氧化鋯陶瓷采用單向壓制成型方法制備生胚,通過壓力使粉未成形并具備一定強度,用三點抗彎實驗測定了不同壓制壓力下單配套抗彎強度,得到了抗彎強度,得到了抗彎強度與壓制力的關系:隨著壓制力的增加,配套的強度也在增加,胚體的強度也在增加,并且基本呈線性變化。

氧化鋯陶瓷

  在氧化鋯陶瓷生胚上開展細微結構的加工,氧化鋯陶瓷胚體強度對加工質量的影響,通過比較微結構邊緣的輪廓完整度和破損度老判斷加工質量的好壞。結果表明氧化鋯陶瓷胚體強度越大加工質量越好。氧化鋯陶瓷加工屑集成云團裝的過程和原因,以及對斜壁腔邊緣加工質量的影響。

  氧化鋯陶瓷生胚在燒結后會出現一定的體積收縮,不同壓力下壓制的生胚收縮率變化。結果表明,同一壓力下,氧化鋯陶瓷胚體X向和Y收縮率一致,并且不同高度的X,Y向收縮率無明顯差異。隨著壓力的曾加,X,Y,Z向收縮率逐漸減小,Z向收縮率對于壓力更敏感。

  為得到尺寸正確的微細結構,影響尺寸精度的因素,重點研究了Z向尺寸的控制。首先改進實驗裝置,解決了氧化鋯陶瓷加工零點位置設置的問題。接著研究了加工系統的軸向變形量,得到了一定加工參數下軸向加工力的變化規律和系統的剛度,確定了系統的軸向變形量。

  然后分析刀具磨損規律,得到了在刀具磨損初期階段和正常磨損階段的相對體積損耗率,并推出了計算刀具軸向損耗量的經驗公式。

  最后對系統軸向變形量,刀具磨損量,收縮率進行補償,在生胚上加工微小型腔,結果表明加工及燒成尺寸與目標尺寸基本一致,生胚加工后Z向最大絕對偏差1.4UM,致密化燒結后,Z向最大絕對偏差3.8UM,表明所采用的補償方法可以有效控制Z向尺寸。

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