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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
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