陶瓷材料工件的成型 陶瓷材料有三種，(1)氧化物陶瓷如Al2O3；(2)非氧化物陶瓷如SiN2、SiC；(3)混合物陶瓷如Al2O3+SiN2。陶瓷材料的毛坯可用粉末冶金方法製造，將陶瓷粉末混合後壓製成型，其形狀只是接近成品的毛坯，然後焙燒——機械加工(一般是粗加工)——燒結——(精加工)車削或磨削加工。 我單位曾承接某大學的十多套不同規格的模具，其中一種模具零件如圖1所示，模具的材料屬於混合陶瓷材料，其成分是ZrO2(70%～80%)、Al2O3(20%～30%)，用混料機將兩種粉末混合均勻，放在一個橡膠製成的模具里成型，然後焙燒(1000℃)粉末冶金毛坯，製成的半成品再進行車削加工。 焙燒成的毛坯件如圖2所示，形狀非常不規則，加工餘量過大直徑單面有10mm之多，長度餘量有30mm。這是由於橡膠模具不規則所致，為脫模容易使用了橡膠材料做模具，而焙燒後陶瓷材料強度非常低，與粉筆相似，但很耐磨，車削時車刀的磨損嚴重，粉末狀的切屑使車刀後面產生磨料磨損，加工比較困難。
圖1 陶瓷工件
圖2 毛坯件圖 一、陶瓷材料工件的成型 陶瓷材料有三種，(1)氧化物陶瓷如Al2O3；(2)非氧化物陶瓷如SiN2、SiC；(3)混合物陶瓷如Al2O3+SiN2。陶瓷材料的毛坯可用粉末冶金方法製造，將陶瓷粉末混合後壓製成型，其形狀只是接近成品的毛坯，然後焙燒——機械加工(一般是粗加工)——燒結——(精加工)車削或磨削加工。 我單位曾承接某大學的十多套不同規格的模具，其中一種模具零件如圖1所示，模具的材料屬於混合陶瓷材料，其成分是ZrO2(70%～80%)、Al2O3(20%～30%)，用混料機將兩種粉末混合均勻，放在一個橡膠製成的模具里成型，然後焙燒(1000℃)粉末冶金毛坯，製成的半成品再進行車削加工。 焙燒成的毛坯件如圖2所示，形狀非常不規則，加工餘量過大直徑單面有10mm之多，長度餘量有30mm。這是由於橡膠模具不規則所致，為脫模容易使用了橡膠材料做模具，而焙燒後陶瓷材料強度非常低，與粉筆相似，但很耐磨，車削時車刀的磨損嚴重，粉末狀的切屑使車刀後面產生磨料磨損，加工比較困難。
圖3 半成品件圖
圖4 木套夾具 二、陶瓷材料工件的車削 使用C616車床，裝夾方法為夾住毛坯f53mm處，用硬紙(厚約2mm)墊在零件和三爪之間，其目的是增加摩擦力，車成半成品如圖3所示。使用的車刀是90°正偏刀，刀片牌號YG8，工具機轉速n=200r/min，走刀量f=0.05mm/r，進刀深度ap=2～4mm，走刀速度不能過大，如過大，就增加了軸向力，使零件往車頭方向竄動，這時零件離開頂尖造成事故。車好一頭後調頭車另一端，用同樣的方法裝夾好後，鑽頂尖孔，然後用活頂尖頂好，但頂力要適中。粗車時用75°偏刀，后角要大些，採用10°，前角採用5°，精車時換成90°正偏刀，因為車刀磨損嚴重，粗車時要將工具機尾座調整好，保證零件的質量。用同上的裝夾方法將頂尖孔車去，車好f32+0.0150外圓，並車好長度19mm處。然後做一木套(如圖4所示)，在木套上均勻地開三個槽，但不要開通。孔加工時將木套套在工件上，用三爪卡好，然後用百分表校正。因為陶瓷材料耐磨性非常好，用工具鋼鑽頭鑽孔不能保證質量，所以先用工具鋼鑽頭鑽一孔，其直徑為f11.5mm，然後用浮動鏜刀將孔f12+0.050加工成形。 三、注意事項 裝夾方法 因為零件材料的強度非常低，夾緊力過大，會將零件夾碎，夾緊力太小，克服不了軸向力，會造成零件竄動。採用在零件和三爪之間墊一硬紙和木質套來配合裝夾零件，實踐證明方法正確可行。 車刀磨損控制 車刀的磨損分三個階段：1)初始階段(這一階段是車刀初用時，磨損比較快)；2)正常磨損(車刀從初始磨損到車刀急劇磨損之間的一段)；3)急劇磨損。 當車削零件最後一刀時(也就是精車時)，應在車刀正常磨損範圍內，因為這一段車刀磨損量小，所以每車一刀後用千分尺測量零件兩頭直徑差較少時，這時車刀的磨損可視為進入正常磨損階段。但長度較長時則難以保證，於是可採取另一種方法來解決這一難題。方法是移動尾座，當零件尚有0.5mm餘量時(這時車刀的磨損必須在正常磨損階段)，用千分尺測量零件兩頭尺寸，假如兩頭誤差為0.03mm，這時可調尾座，使之達到公差以內。尾座的調試方法是將百分表放在零件的外側或內側，儘量對準零件的中心，調整量可在百分表上反映出來。
圖2 毛坯件圖 一、陶瓷材料工件的成型 陶瓷材料有三種，(1)氧化物陶瓷如Al2O3；(2)非氧化物陶瓷如SiN2、SiC；(3)混合物陶瓷如Al2O3+SiN2。陶瓷材料的毛坯可用粉末冶金方法製造，將陶瓷粉末混合後壓製成型，其形狀只是接近成品的毛坯，然後焙燒——機械加工(一般是粗加工)——燒結——(精加工)車削或磨削加工。 我單位曾承接某大學的十多套不同規格的模具，其中一種模具零件如圖1所示，模具的材料屬於混合陶瓷材料，其成分是ZrO2(70%～80%)、Al2O3(20%～30%)，用混料機將兩種粉末混合均勻，放在一個橡膠製成的模具里成型，然後焙燒(1000℃)粉末冶金毛坯，製成的半成品再進行車削加工。 焙燒成的毛坯件如圖2所示，形狀非常不規則，加工餘量過大直徑單面有10mm之多，長度餘量有30mm。這是由於橡膠模具不規則所致，為脫模容易使用了橡膠材料做模具，而焙燒後陶瓷材料強度非常低，與粉筆相似，但很耐磨，車削時車刀的磨損嚴重，粉末狀的切屑使車刀後面產生磨料磨損，加工比較困難。
圖3 半成品件圖
圖4 木套夾具 二、陶瓷材料工件的車削 使用C616車床，裝夾方法為夾住毛坯f53mm處，用硬紙(厚約2mm)墊在零件和三爪之間，其目的是增加摩擦力，車成半成品如圖3所示。使用的車刀是90°正偏刀，刀片牌號YG8，工具機轉速n=200r/min，走刀量f=0.05mm/r，進刀深度ap=2～4mm，走刀速度不能過大，如過大，就增加了軸向力，使零件往車頭方向竄動，這時零件離開頂尖造成事故。車好一頭後調頭車另一端，用同樣的方法裝夾好後，鑽頂尖孔，然後用活頂尖頂好，但頂力要適中。粗車時用75°偏刀，后角要大些，採用10°，前角採用5°，精車時換成90°正偏刀，因為車刀磨損嚴重，粗車時要將工具機尾座調整好，保證零件的質量。用同上的裝夾方法將頂尖孔車去，車好f32+0.0150外圓，並車好長度19mm處。然後做一木套(如圖4所示)，在木套上均勻地開三個槽，但不要開通。孔加工時將木套套在工件上，用三爪卡好，然後用百分表校正。因為陶瓷材料耐磨性非常好，用工具鋼鑽頭鑽孔不能保證質量，所以先用工具鋼鑽頭鑽一孔，其直徑為f11.5mm，然後用浮動鏜刀將孔f12+0.050加工成形。 三、注意事項 裝夾方法 因為零件材料的強度非常低，夾緊力過大，會將零件夾碎，夾緊力太小，克服不了軸向力，會造成零件竄動。採用在零件和三爪之間墊一硬紙和木質套來配合裝夾零件，實踐證明方法正確可行。 車刀磨損控制 車刀的磨損分三個階段：1)初始階段(這一階段是車刀初用時，磨損比較快)；2)正常磨損(車刀從初始磨損到車刀急劇磨損之間的一段)；3)急劇磨損。 當車削零件最後一刀時(也就是精車時)，應在車刀正常磨損範圍內，因為這一段車刀磨損量小，所以每車一刀後用千分尺測量零件兩頭直徑差較少時，這時車刀的磨損可視為進入正常磨損階段。但長度較長時則難以保證，於是可採取另一種方法來解決這一難題。方法是移動尾座，當零件尚有0.5mm餘量時(這時車刀的磨損必須在正常磨損階段)，用千分尺測量零件兩頭尺寸，假如兩頭誤差為0.03mm，這時可調尾座，使之達到公差以內。尾座的調試方法是將百分表放在零件的外側或內側，儘量對準零件的中心，調整量可在百分表上反映出來。
