CN109465970A - 一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件加工方法 - Google Patents

一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109465970A
CN109465970A CN201811323715.5A CN201811323715A CN109465970A CN 109465970 A CN109465970 A CN 109465970A CN 201811323715 A CN201811323715 A CN 201811323715A CN 109465970 A CN109465970 A CN 109465970A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon nitride
complex phase
high temperature
temperature resistant
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811323715.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109465970B (zh
Inventor
安文洁
陈臣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Xinghang Electromechanical Equipment Co Ltd
Original Assignee
Beijing Xinghang Electromechanical Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Xinghang Electromechanical Equipment Co Ltd filed Critical Beijing Xinghang Electromechanical Equipment Co Ltd
Priority to CN201811323715.5A priority Critical patent/CN109465970B/zh
Publication of CN109465970A publication Critical patent/CN109465970A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109465970B publication Critical patent/CN109465970B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/18—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by milling, e.g. channelling by means of milling tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

本发明属于薄壁曲面结构件的加工领域，具体涉及一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件加工方法。将氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料放在数控加工中心上，利用专用工艺装备进行粘接装夹；利用金刚石立铣刀与金刚石球头刀进行粗加工，凹面采用往复刀轨，从中间进刀，即零件最低点，向两侧圆弧顶部加工。粗加工凸面时，采用相反的走刀方式。利用金刚石铣磨头进行精加工，精加工数控程序采用跟随周边走刀方式，刀具旋转与刀具进给方向一致。本发明提供的一种加工氮化硅复相陶瓷材料薄壁曲面结构件的方法，通过设置合理的工艺参数，采用相适应的刀具与走刀方式，设计专用工装，可以避免该材料的加工缺陷。

Description

一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件加工 方法
技术领域
本发明属于薄壁曲面结构件的加工领域，具体涉及一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件加工方法。
背景技术
零件材料氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料为高硬高脆陶瓷材料，有关加工的报道较少，因此对该材料加工特性的了解还有赖于传统陶瓷加工方法和工艺。传统加工方式刀具磨损严重，耐用度低，大大提高了产品的加工成本。尤其对精度较高的尺寸，刀具磨损导致难以实现精确加工，尺寸不稳定。该材料在加工中易产生崩边破坏，对于该缺陷目前无较好的修补方法。
氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件，最大外形尺寸200mm×160mm×27mm，壁厚0.5mm，厚度方向精度要求0.014mm。该曲面结构件由方料加工完成，加工量较大，若用采用磨削加工，工作效率较低。由于该材料硬脆的特点，且加工中壁厚逐渐变薄，因此不易直接采用虎钳或压板装夹，容易产生加工缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现氮化硅耐高温复合材料薄壁曲面结构件高效低损伤的加工方法。通过设计合理的工艺流程、选择适用的刀具、专用工艺装备与数控程序，对氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件进行加工。具体技术方案如下：
一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料结构件的加工工艺，包括如下步骤：
1.将氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料放在数控加工中心上，利用工艺装备进行粘接装夹；所述的工艺装备为模胎形式，模胎型面与零件凹面型面贴合，为保证模胎型面与型面充分贴合，在模胎型面处加工0.5mm下陷用于粘接剂的填充，下陷边缘留量5mm，便于与零件型面搭接。模胎型面上加工有沟槽，便于粘接剂流动，模胎旁边加工注射孔与排气孔，用于注射粘接剂。销轴用于外形基准找正。
2.利用金刚石立铣刀与金刚石球头刀进行粗加工。粗加工参数为转速均为5000r/min，铣加工进给量为2500mm/min，加工切深为1mm；
3.粗加工数控程序，凹面采用往复刀轨，从中间进刀，即零件最低点，向两侧圆弧顶部加工。粗加工凸面时，采用相反的走刀方式。
4.利用金刚石铣磨头进行精加工。磨加工进给量为1500mm/min，球头刀切深0.5mm，留量0.5mm后切深改为0.02mm。
5.精加工数控程序采用跟随周边走刀方式，刀具旋转与刀具进给方向一致。
本发明的有益效果
本发明提供的一种加工氮化硅复相陶瓷材料薄壁曲面结构件的方法，通过设置合理的工艺参数，采用相适应的刀具与走刀方式，设计专用工装，可以避免该材料的加工缺陷。采用本发明可加工出氮化硅复相陶瓷薄壁曲面结构。
附图说明
本发明共有2幅附图
图1为氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件示意图；
图2为专用工艺装备示意图。
模胎设计为与零件凹面型面贴合，为保证模胎与型面充分贴合，在型面处加工0.5mm下陷用于粘接剂的填充，下陷边缘留量5mm，便于与型面搭接。型面上加工有沟槽，便于粘接剂流动，模胎旁边加工注射孔与排气孔，用于注射粘接剂。销轴用于外形基准找正。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料结构件的加工工艺，包括如下步骤：
1.将氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料毛坯粘接铝块上，利用PCD金刚石铣加工零件凹面，留量5mm。
2.粗加工凹面时，采用往复刀轨，从中间进刀，即零件最低点，向两侧圆弧顶部加工，粗加工参数为转速均为5000r/min，进给量为2500mm/min，加工切深为1mm。该方法避免扎刀崩边现象，且延长刀具寿命。
3.利用PCD金刚石铣磨头加工凹面到模型尺寸。
4.精加工时，采用跟随周边走刀方式，刀具旋转与刀具进给方向一致，磨加工进给量为1500mm/min，切深0.5mm，留量0.5mm后切深改为0.02mm。该方法避免周圈崩边现象。
5.加工凸面时，利用图2所示模胎装夹，销轴找正基准，将已加工的凹面与模胎贴合，利用模胎旁边的注射孔注射粘接剂，固化后，在进行凸面的加工。所述的模胎设计为与零件凹面型面贴合，为保证模胎与型面充分贴合，在型面处加工0.5mm下陷用于粘接剂的填充，下陷边缘留量5mm，便于与型面搭接。型面上加工有沟槽，便于粘接剂流动，模胎旁边加工注射孔与排气孔，用于注射粘接剂。销轴用于外形基准找正。
6.利用PCD金刚石铣加工模胎凸面留量5mm。再加工外形，留量2mm。
7.粗加工凸面时，采用与加工凹面相反的走刀方式。参数同凹面加工。
8.利用金刚石铣磨头精加工壁厚到尺寸。参数同凹面加工。
9.最后加工外形边缘到尺寸。
10.利用丙酮溶解粘接剂，将零件取下。
本发明采用该工艺流程与刀具，可提高加工效率；采用专用工艺装备，可以有效实现稳定装夹；采用数控程序中的走刀方式，可有效避免加工缺陷。该方法有效地提高工作效率。有效避免了加工损伤。

Claims (1)

1.一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料放在数控加工中心上，利用专用工艺装备进行粘接装夹；所述的工艺装备为模胎形式，模胎型面与零件凹面型面贴合，在模胎型面处加工0.5mm下陷用于粘接剂的填充，下陷边缘留量5mm，便于与零件型面搭接；模胎型面上加工有沟槽，模胎旁边加工注射孔与排气孔，销轴用于外形基准找正；
2)利用金刚石立铣刀与金刚石球头刀进行粗加工；粗加工时，转速均为5000r/min，铣加工进给量为2500mm/min，加工切深为1mm；
3)粗加工数控程序，凹面采用往复刀轨，从中间进刀，即零件最低点，向两侧圆弧顶部加工，粗加工凸面时，采用相反的走刀方式；
4)利用金刚石铣磨头进行精加工；磨加工进给量为1500mm/min，球头刀切深0.5mm，留量0.5mm后切深改为0.02mm；
5)精加工数控程序采用跟随周边走刀方式，刀具旋转与刀具进给方向一致。
CN201811323715.5A 2018-11-08 2018-11-08 一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件加工方法 Active CN109465970B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811323715.5A CN109465970B (zh) 2018-11-08 2018-11-08 一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811323715.5A CN109465970B (zh) 2018-11-08 2018-11-08 一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109465970A true CN109465970A (zh) 2019-03-15
CN109465970B CN109465970B (zh) 2020-07-28

Family

ID=65667091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811323715.5A Active CN109465970B (zh) 2018-11-08 2018-11-08 一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109465970B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114193159A (zh) * 2021-12-08 2022-03-18 北京星航机电装备有限公司 无机酚醛气凝胶口盖结构的加工方法
CN114290263A (zh) * 2021-12-29 2022-04-08 广东东唯新材料有限公司 一种陶瓷板的曲面支撑底座的制造方法及曲面支撑底座

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101913878A (zh) * 2010-07-19 2010-12-15 北京科技大学 一种制备碳化硅颗粒增强氮化硅复相陶瓷零件的方法
CN203557155U (zh) * 2013-11-28 2014-04-23 北京星航机电装备有限公司 用于控制薄壁异形件加工变形的夹具
CN105202776A (zh) * 2015-10-28 2015-12-30 浙江大明玻璃有限公司 一种超薄微弧平面太阳能反射镜的封装方法
CN106903357A (zh) * 2017-04-18 2017-06-30 成都飞机工业（集团）有限责任公司 薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法
US20170267589A1 (en) * 2016-03-18 2017-09-21 King Fahd University Of Petroleum And Minerals SiAlON CERAMICS AND A METHOD OF PREPARATION THEREOF

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101913878A (zh) * 2010-07-19 2010-12-15 北京科技大学 一种制备碳化硅颗粒增强氮化硅复相陶瓷零件的方法
CN203557155U (zh) * 2013-11-28 2014-04-23 北京星航机电装备有限公司 用于控制薄壁异形件加工变形的夹具
CN105202776A (zh) * 2015-10-28 2015-12-30 浙江大明玻璃有限公司 一种超薄微弧平面太阳能反射镜的封装方法
US20170267589A1 (en) * 2016-03-18 2017-09-21 King Fahd University Of Petroleum And Minerals SiAlON CERAMICS AND A METHOD OF PREPARATION THEREOF
CN106903357A (zh) * 2017-04-18 2017-06-30 成都飞机工业（集团）有限责任公司 薄壁蜂窝芯材曲线加工型面的加工方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114193159A (zh) * 2021-12-08 2022-03-18 北京星航机电装备有限公司 无机酚醛气凝胶口盖结构的加工方法
CN114290263A (zh) * 2021-12-29 2022-04-08 广东东唯新材料有限公司 一种陶瓷板的曲面支撑底座的制造方法及曲面支撑底座
CN114290263B (zh) * 2021-12-29 2024-05-14 广东东唯新材料有限公司 一种陶瓷板的曲面支撑底座的制造方法及曲面支撑底座

Also Published As

Publication number Publication date
CN109465970B (zh) 2020-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4931964B2 (ja) 高硬度材の加工装置及び加工方法
CN106825702B (zh) 一种端面带角度的头锥帽形整体玻璃钢舱段机械加工方法
CN105269277A (zh) 一种航空发动机压气机圆弧齿榫头叶片加工方法
US8500518B2 (en) Method of grinding an indexable insert and grinding wheel for carrying out the grinding method
CN105773092B (zh) 胶粘硬质合金模切刀辊的制造方法
JP2011251402A (ja) クリスマスカッタおよび、これを用いたタービン翼根部の加工方法
CN205363627U (zh) 一种组合结构砂轮
CN2933694Y (zh) 一种超声波金属表面加工机床
US8678719B2 (en) Cutting tip, method of forming cutting tip, and method of manufacturing cutting tip
CN109465970A (zh) 一种氮化硅复相陶瓷耐高温复合材料薄壁曲面结构件加工方法
CN103042448A (zh) 一种双磨头立式圆盘磨床及其加工方法
CN103144224B (zh) 一种45°o型密封圈模具及其加工方法
CN104191000A (zh) 一种错齿结构的四刃扩孔钻
Nakagawa et al. Highly efficient grinding of ceramics and hard metals on grinding center
WO2021197215A1 (zh) 坯体以及具有螺旋状超硬材料前刀面的切削工具
CN1986144B (zh) 阀杆锻造冷挤压成型工艺
CN201044944Y (zh) 磨边料机的边料盘
CN205650880U (zh) 一种组合式面铣刀盘
CN202462198U (zh) 一种用于加工精密圆孔的绞珩刀具
CN202357016U (zh) 一种切割、倒角、研磨一体化的组合金刚石切磨工具
CN110586994A (zh) 一种倾斜刀轴铣削大型超高精度密封平面的方法
US20220226898A1 (en) Method for producing an indexable insert and a cutting tool
CN201419257Y (zh) 数控立车用端面切槽刀
CN108406447A (zh) 一种精密非圆曲面的轨迹磨削方法
CN102049537B (zh) 粗精一体化舍弃式镗孔组合刀具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant