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陶瓷制品孔机械加工工艺和方法

2021-08-03 2人读过

陶瓷制品孔机械加工工艺和方法

随着现代化工业的发展,陶瓷材料在各个领域的应用越来越多,而且越来越广泛。从航天航空、国防工业到人们的日常生活,陶瓷材料、陶瓷制品、陶瓷零配件等都已得到广泛应用。它有耐酸碱、耐腐蚀、抗氧化、硬度高等特点,是其它材料难以替代的。但陶瓷制品大多是由无机材料经过成型等工艺生产的。制品的烧结过程中收缩变形较大,形状尺寸误差较大,因此,对于某些要求成品精度较高的领域,陶瓷制品又需要再进行机械加工,而陶瓷制品硬度高、脆性大、韧性差,它们的机械加工是较为困难的。同时一些配套的设备和工艺也不是太完善,所以,目前这方面的工作尚未广泛开展。但是,随着科技水平的提高和陶瓷产品在各个领域应用的增加,陶瓷制品的机械加工必将广泛开展。

对于金属材料,一般孔的机械加工比较普遍,多用普通钻床进行钻孔。但加工精度高、光洁度高的也就较为困难,就不一定用钻床了。而在陶瓷材料上钻孔就更加困难了。大家都知道,通常我们所说的一句俗话“没有金钢钻不揽瓷器活”,这是人们在日常生活中总结出来的经验。正像这句话说的一样,要想加工陶瓷材料,必须选择合适的设备及合适的刀具,才能取得预期的目的和效果。对于陶瓷工件,如果是加工圆柱套工件,选择合适的内圆磨床和砂轮进行加工,就完全可以达到预期的目的。但是有些大的工件、长方形工件、板状工件或外形不规则的工件,如果需要钻孔或者需要扩孔,加工起来就非常困难了。但是如果也能像加工金属制品一样在钻床上加工那就容易得多了。近年来,陶瓷生产厂家和金刚石加工单位联合设计制做了一种新型的金刚石钻孔刀具,通过在石英陶瓷和氧化铝陶瓷工件上钻孔、扩孔、修孔,使用效果都非常好。它完全可以把孔的加工简单化,只要把电镀金刚石钻头安装在钻床上,选择合适的速度就可以进行加工,而且加工孔的质量较高。

1电镀金刚石钻头

电镀金刚石钻头是根据钻孔的直径大小,自行设计,然后到有关金刚石刀具生产单位进行加工生产出来的。它的形状可以根据孔的具体情况而定,一般选择样品如下图所示。

一般电镀金刚石钻头的直径选择,可根据要加工孔的直径大小留出电镀层的厚度即可,磨料的粒度可根据加工孔的具体情况选取,一般选82#~282#即可,电镀基体的壁厚可根据具体情况而定,一般选用2.5mm~2mm即可,它的有效长度可根据孔的深度而定。

2电镀金刚石钻头的使用方法

这种金钢石钻头的使用方法和使用普通钻头一样,把钻头安装在钻床上,选择合适的切削速度即可使用。

3电镀金刚石钻头的主要优点

这种电镀金刚石钻头的主要优点是切削快,钻孔精度高,深孔、盲孔都可以加工,将钻头稍加改造就可以扩孔、修孔,这种钻头价格低,使用方便。

4注意事项

这种钻头虽然有很多优点,但在操作过程中必须具备一定的使用条件,就是必须具备较好的冷却,因为陶瓷材料的硬度非常高,它的切削加工实际上是一种磨削加工,在加工过程中会产生大量的热,如果不加冷却或者冷却条件不好,特别是钻深孔时,工件和刀具散热条件都不好,刀具温度升高很快,稍不注意就会把钻头烧毁,使钻头不能再继续使用。

5冷却方法

如果所加工的孔比较浅,一般选用外冷却即可,就是直接浇水冷却法。先在钻头的基体上钻上许多小孔,工作时直接将水浇到钻头上,水不但能冷却钻头的外面,而且也能通过小孔流到钻头的里面使钻头得到充分的冷却。只要有足够的冷却条件,钻头就能长时间使用而且效果较好。

如果加工深孔,这种直接浇水冷却法就不能取得较好的效果,而且钻头也容易烧坏。那么,怎样才能解决这个问题呢?采取内冷却法就能较好地解决这一问题,即在钻头的基体内置一通孔,通过钻头上部将有压力的水通过基体压进去,水通过钻头的内部流到切削刃底部,通过底部流到钻头的外面,使钻头得到充分的冷却,这样就能较好的解决钻头的冷却问题,使其达到预期的目的和效果。

6冷却液的选择

冷却液一般按陶瓷工件的具体情况选用,如无特殊要求用普通冷却液即可。

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