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氧化锆陶瓷微细切削加工方法概述

内容导读:用微细切削加工方法在氧化锆陶瓷生坯上加工三维结构,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。

  氧化锆陶瓷材料优良的机械性能,使其在微机电系统中有广阔的应用前景。采用微细切削加工方法在氧化锆陶瓷生坯上加工三维结构,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。在氧化锆陶瓷生胚上,开展细微结构加工,主要研究了边缘加工质量·致密化烧结后收受率变化规律和尺寸精度的控制问题。

  氧化锆陶瓷采用单向压制成型方法制备生胚,通过压力使粉未成形并具备一定强度,用三点抗弯实验测定了不同压制压力下单配套抗弯强度,得到了抗弯强度,得到了抗弯强度与压制力的关系:随着压制力的增加,配套的强度也在增加,胚体的强度也在增加,并且基本呈线性变化。

氧化锆陶瓷

  在氧化锆陶瓷生胚上开展细微结构的加工,氧化锆陶瓷胚体强度对加工质量的影响,通过比较微结构边缘的轮廓完整度和破损度老判断加工质量的好坏。结果表明氧化锆陶瓷胚体强度越大加工质量越好。氧化锆陶瓷加工屑集成云团装的过程和原因,以及对斜壁腔边缘加工质量的影响。

  氧化锆陶瓷生胚在烧结后会出现一定的体积收缩,不同压力下压制的生胚收缩率变化。结果表明,同一压力下,氧化锆陶瓷胚体X向和Y收缩率一致,并且不同高度的X,Y向收缩率无明显差异。随着压力的曾加,X,Y,Z向收缩率逐渐减小,Z向收缩率对于压力更敏感。

  为得到尺寸正确的微细结构,影响尺寸精度的因素,重点研究了Z向尺寸的控制。首先改进实验装置,解决了氧化锆陶瓷加工零点位置设置的问题。接着研究了加工系统的轴向变形量,得到了一定加工参数下轴向加工力的变化规律和系统的刚度,确定了系统的轴向变形量。

  然后分析刀具磨损规律,得到了在刀具磨损初期阶段和正常磨损阶段的相对体积损耗率,并推出了计算刀具轴向损耗量的经验公式。

  最后对系统轴向变形量,刀具磨损量,收缩率进行补偿,在生胚上加工微小型腔,结果表明加工及烧成尺寸与目标尺寸基本一致,生胚加工后Z向最大绝对偏差1.4UM,致密化烧结后,Z向最大绝对偏差3.8UM,表明所采用的补偿方法可以有效控制Z向尺寸。

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