氮化硅陶瓷孔加工試驗(yàn)研究.pdf

1、化工、醫(yī)藥、航空航天等領(lǐng)域中高溫、強(qiáng)腐蝕等惡劣工況逐漸增多，從而對(duì)軸承、球閥等零件的性能提出了更高的要求。工程陶瓷材料具有高硬度、耐腐蝕、高溫變形系數(shù)小等性能，適合用于制造上述零件，因此得到了廣泛的應(yīng)用。但由于工程陶瓷材料具有高硬度和高脆性等特點(diǎn)，屬于典型的難加工材料，尤其是孔的加工，極易出現(xiàn)崩邊缺陷，且加工效率較低，嚴(yán)重影響了工程陶瓷零件的推廣應(yīng)用。本課題選用氣壓燒結(jié)氮化硅陶瓷材料進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
　　首先，采用釬焊金剛石薄壁鉆

2、對(duì)氮化硅陶瓷進(jìn)行了鉆磨試驗(yàn)，分析了鉆壓、轉(zhuǎn)速和工具壁厚對(duì)出口崩邊厚度的影響。結(jié)果表明：出口崩邊厚度隨鉆壓的增大而增大；隨轉(zhuǎn)速的增大而減小；隨工具壁厚的增大而增大，但增大程度較小。
　　其次，使用有限元軟件ABAQUS建立了仿真崩邊厚度的模型，得到了鉆壓和工具壁厚對(duì)崩邊厚度的影響，并將模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，兩者之間的相對(duì)誤差分別為7.1%和5.0%，誤差在可接受范圍內(nèi)，證明模型建立合理。提出采用輔助支撐法來抑制崩邊缺陷，建立模

3、型預(yù)測(cè)了采用輔助支撐后的出口崩邊厚度，并通過試驗(yàn)得到實(shí)際的出口的崩邊厚度，從模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果中可以看出，采用輔助支撐可以大大減小出口崩邊厚度。
　　然后，采用 PCD刀具對(duì)氮化硅陶瓷進(jìn)行車削試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)材料的去除方式包括脆性去除和塑性去除兩種，且以脆性去除方式為主。研究了各參數(shù)對(duì)切削力的影響，發(fā)現(xiàn)背向力Fy大于進(jìn)給力Fx和主切削力Fz；刀具前角對(duì)切削力無明顯影響；隨切削速度的增大，切削力有所增大，但增大程度較??；隨背吃刀量和進(jìn)給量