專利名稱：陶瓷材料高速等應力切削防裂加工方法
技術領域：
本發明涉及脆硬材料的防裂切削，按國際專利分類表(IPC)劃分屬作業運輸部，成型分部，機床；銑削大類，特殊エ件的銑削、特殊銑削加工小類，脆硬材料防裂切削的高速加エ技術領域。
背景技術：
陶瓷，與金屬相比具有硬度高、熱穩定性好、耐磨耐蝕性優等特性。被用作耐火材料、陶瓷顏料，在機械、電子、光學、航空航天、生物、化學等領域已經有一定程度的應用。正因陶瓷的淬硬性，也給機械加工帶來很大難度，目前主要通過高溫燒結、高速磨削和激光切割成形來生產氧化鋯等陶瓷制品，而燒結的變形、破裂缺陷，磨削的熱裂紋、幾何精準度不高以及刀具使用壽命短等不足，激光加工零件表面的局部剝落、表面光潔度難控制等不利，均限制了陶瓷現在應用的廣度和深度。按傳統エ藝方法，若加工過程中保持切削用量恒定，在不降低切削效率的情況下，試驗表明陶瓷切削很難避免加工裂紋、剝落甚至折斷等現象。其主要原因脆性陶瓷在切削過程中，切削カ隨著陶瓷顯微組織不同、刀具撓性變形以及切削刃漸進磨鈍等，是頻繁變化的。本發明通過構建材料動態切削力切削(在切削過程中，試件承受切削力的斷面處的實時剪切應カ理論上恒等于ー個安全應カ的切削)模型，給出滿足等剪應カ切削的進給量與切削時間、切削深度函數關系式，進而提出適合去除多層材料的變切深的等剪應カ切削5軸加工刀軌生成方法。該方法實施結果表明，在不降低切削效率的情況下，高速切削陶瓷可以避免崩裂、剝落甚至折斷的產生。

發明內容
本發明的目的在于提供一種陶瓷材料高速等應カ切削防裂加工方法，以解決陶瓷在切削過程中產生崩裂、剝落甚至折斷現象，避免造成陶瓷エ件報廢帶來的加工成本上升等問題。本發明的技術解決方案是該陶瓷切削防裂加工方法的步驟如下
(I)高速銑削過程等剪應カ設計切削力模型
將復雜薄壁件制作成多用預制品并采用懸伸夾持加工，加工件看成ー懸臂梁，受三向切削力，其切削斷面的實時剪應カ是隨加工過程中斷面的形狀和大小變化而變化的，n :刀具轉速ダ:刀具間歇前進方向'Fa :刀具軸向カ'Fr :刀具徑向カ'Ft :刀具軸向カ'Lc :加工件懸伸長度；那么，加工件在切削斷面處受純剪應カ為
權利要求
1.陶瓷材料高速等應カ切削防裂加工方法，該陶瓷切削防裂加工方法的步驟如下 (I)高速銑削過程等剪應カ設計切削力模型 將復雜薄壁件制作成多用預制品并采用懸伸夾持加工，加工件看成ー懸臂梁，受三向切削力，其切削斷面的實時剪應カ是隨加工過程中斷面的形狀和大小變化而變化的，n :刀具轉速ダ:刀具間歇前進方向'Fa :刀具軸向カ'Fr :刀具徑向カ'Ft :刀具軸向カ'Lc :加工件懸伸長度；那么，加工件在切削斷面處受純剪應カ為—At⑴ 式(I)中,刀具軸向和周向切削力的合力；ij:切削部位瞬時斷面面積;那么，根據式(I),加工過程等剪應カ表示為
全文摘要
本發明公開了陶瓷材料高速等應力切削防裂加工方法，其步驟如下Step1等距三維實體模型；Step2獲取加工刀軌的最小廓形；Step3變切深加工刀軌計算；Step4變切深加工刀軌優化；Step5切削過程進給量計算；Step6插入切入切出過渡刀軌；Step7所有切削行加工刀軌生成；Step8結束。本發明解決陶瓷在切削過程中產生崩裂、剝落甚至折斷現象，避免造成陶瓷工件報廢帶來的加工成本上升等問題。
文檔編號B28D1/18GK102773928SQ20121026840
公開日2012年11月14日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者孫全平 申請人:淮陰工學院