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2.4研磨和拋光:在工業(yè)生產(chǎn)的某些領(lǐng)域,僅靠磨削是達(dá)不到工程陶瓷件表面光潔度要求的,通常要采用研磨和拋光。另-方面,工程陶瓷材料韌性較小,脆性較大,其強(qiáng)度很容易受表面裂痕的影響。但加工工藝往往造成加I表面材料有許多微裂紋,裂紋往往引|起應(yīng)集中,使裂紋末端應(yīng)力更大。當(dāng)該處應(yīng)力超過裂紋擴(kuò)展臨界值時(shí)裂紋便擴(kuò)展引起工件的破壞。加工表面愈粗糙,表面裂紋愈大,愈易產(chǎn)生應(yīng)力集中,工件強(qiáng)度愈低。
因此,研磨不僅是為了達(dá)到一定的粗糙度和高的形狀精度,而且也是為了提高工件的強(qiáng)度。研磨工程陶瓷用的磨料主要是B4C和金剛石粉。在研磨加工中,研磨參數(shù)選擇合理時(shí)可以達(dá)到1Lm/m的形狀精度和Ra<0.3Lm的粗糙度。拋光是采用軟質(zhì)拋光器和細(xì)粉磨粒以較低的壓力作用于工件的一種精加工過程。軟質(zhì)拋光器以彈塑性方式保持著磨粒對加工工件的切深非常淺,通過產(chǎn)生微小的壓痕進(jìn)行加工。近幾年拋光技又有了新的發(fā)展,如超聲拋光、電加工復(fù)合拋光等。
3.1.1加工導(dǎo)電性陶瓷:工程陶瓷中的相當(dāng)一部分具有- 定的導(dǎo)電性,因而可用電火花直接加工。瑞士一學(xué)者通過對不同的導(dǎo)電陶瓷進(jìn)行電火花加工 ,發(fā)現(xiàn)適用于金屬的電火花加工理論對導(dǎo)陶瓷卻不適用,研究表明材料去除率和加工表面粗糙度,不僅取決于物理加工參數(shù),一而且還與材料本身有關(guān)。另有研究表明,當(dāng)陶瓷材料的電阻率小于100∩. cm時(shí),對其進(jìn)行有效的電火花加工。對導(dǎo)電陶瓷的電火花加工,可采用普通的加工方法和設(shè)備。
3.2工程陶瓷材料的超聲波加工:超聲波加工就是利用振動(dòng)頻率超過16 000 Hz的工具頭,產(chǎn)生0.01~0.1的振幅,通過懸浮液磨料對工件進(jìn)行加工使其成形的一種加工方法。懸浮液磨料以極高的速度強(qiáng)力沖擊加工表面,在被加工表面造成很大的局部單位面積壓力,使工件局部材料發(fā)生形,當(dāng)達(dá)到其強(qiáng)度極限時(shí),材料將發(fā)生破壞而變成粉末被打擊下來,這是超聲波加工工件的主要作用。其次還有懸浮液磨料在工具頭高頻振動(dòng)下對工件表面的拋磨作用,以及工作液進(jìn)入被加工材料裂縫處,加速機(jī)械破壞的作用。在上述作用之下工件表面將按工具截面形狀逐漸被加工成形。目前,超聲波加工主要用于孔加工、套料、切割、雕刻和研磨金剛石拉絲模等。它的宏觀作用力小,適合加工薄壁或剛性差的工件。加工精度高,表面粗糙度小,工件表面無殘余應(yīng)力、組織變化及等現(xiàn)象。