超硬材料刀具車削ZrO2陶瓷涂層的試驗研究.pdf

1、陶瓷涂層被廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機燃燒室、導(dǎo)向葉片、渦輪外環(huán)和渦流器等中等強度要求和優(yōu)良抗氧化性能的高溫零部件中。熱噴涂工藝很難保證噴涂工件的尺寸和表面粗糙度要求，其中相當(dāng)一部分需經(jīng)機械加工才能實際應(yīng)用。但陶瓷涂層是典型的難加工材料，其具有硬度高、韌性差、耐磨損性能好等特點，加工表面質(zhì)量難以保證，廢品率高，阻礙了陶瓷涂層類零件的應(yīng)用與發(fā)展。
　　 本文針對陶瓷涂層的難加工性，對超硬材料刀具車削陶瓷涂層過程中的切削力和表面粗糙度開展了

2、相關(guān)的基礎(chǔ)和試驗研究，主要工作包括：
　　 (1)分別采用PCD和PCBN兩種不同的超硬刀具對等離子噴涂陶瓷涂層進行了車削加工試驗，研究了刀具材料和刀具幾何參數(shù)對切削力和表面粗糙度的影響，研究結(jié)果表明PCBN超硬材料刀具更適合陶瓷涂層材料的車削加工。分析了陶瓷涂層車削加工中超硬材料刀具的損傷形態(tài)，并探討了超硬材料刀具車削陶瓷涂層時刀具的損傷機理。
　　 (2)采用PCBN超硬刀具對等離子噴涂陶瓷涂層進行了車削加工試驗，研

3、究了切削用量對切削力和表面粗糙度的影響，發(fā)現(xiàn)切削深度對切削力和表面粗糙度的影響最大，獲得了適合陶瓷涂層車削加工的工藝參數(shù)。
　　 (3)針對小型精密回轉(zhuǎn)體類零件的車削裝夾方式進行了研究，有效控制了加工誤差，并對噴涂有耐熱陶瓷涂層的航空發(fā)動機主噴口典型零件進行了車削加工試驗。試驗結(jié)果表明：應(yīng)用PCBN刀具及優(yōu)化的車削工藝參數(shù)結(jié)合適當(dāng)?shù)难b夾方式，試驗零件的尺寸精度與形位精度均能滿足加工精度要求，加工表面粗糙度Ra可小于0.8μm，沒