Page 81 - 《橡塑技术与装备》2025年4期

工艺与设备
PROCESS AND EQUIPMENTS

和高温塑性较高的硬度和较小的硬度梯度、高耐磨性、 塞隆 (sialon) 陶瓷刀具的热膨胀系数较低，与钢的溶
高回火稳定性和抗腐蚀性。通过焊接，用焊丝或者焊 解磨损速度比 AL 2 O 3 基陶瓷刀具高很多，FE 向刀具
条，在转子体表面焊接合金，形成黑皮和裂纹，裂纹 中的扩散会造成比较严重的月牙洼磨损，故不适合加
宽度在 1 mm，在车削会造成断续车削。 工钢料。
综上，塞隆 (sialon) 陶瓷刀具适合转子体端面的
粗车，转子状态的半精车，因为端面的垂直度是 0.05，
从上往下车，刀具易破损，从下往上车，先车到的是
铸钢，易磨损，达不到该加工要求，所以只做半精车。
4.3 CBN
立方氮化硼虽然具有各项优异的性能，但是并不
适合该零件的加工，尤其是精加工，精车后，台阶感
明显，从下往上车，先接触的铸钢，会造成表面污浊，
粗糙度和光洁度均达不到要求。可用于清补焊渣，加
图 8 转子体表面
工效率比陶瓷要高如图 10。
4.2 陶瓷
陶瓷刀具的特点是硬度高、耐磨性好、耐高温、
耐热性好、化学稳定性好、摩擦系数低、原料丰富。
表 1 陶瓷的物力力学性能
类型 硬度 抗弯强度
93~94.5 400~700
Al 2 O 3
Al 2 0 3 - 碳化物 93.5~95.3 700~1 000
氧化铝系 Al 2 0 3 -ZrO 2 91~92 700
复合 Al 2 0 3 -Zr 93.2 800
94 750
Al 2 0 3 -TiB 2
91~92 700~900
Si 3 N 4
氮化硅系
组合 Si 3 N 4 93.5~93.6 740~950
氮化硅 - 氧化铝系 91~94 800~1 000
使用过多家金属陶瓷和陶瓷，京瓷、山特维克、
森拉天时、伊斯卡、株洲钻石等，复合氮化硅 - 氧化
图 10 CBN，R6 刀片车削，台阶感，黑色
铝系陶瓷更适合这种材料的车削如图 9。
5 刀具
零车削合金统一使用的 R6 刀片，无后角的，氮
化硅系陶瓷适合粗车和半精车，断续加工易破损 ；清
根使用 80 度的 CBN ；精车选择带后角的合金刀片，
微量 车削，余 量 0.05~0.1 左右， 精车未 测试带 后角
的陶瓷和 CBN 材质，无后角的圆刀片不满足，部分
CBN 类 80 度车刀片刀尖易破损如表 2。

6 工艺设计
6.1 粗车转子体合金
图 9 陶瓷材料 这个时候零件是热处理退火状态，表面有黑皮，
塞隆 (sialon) 陶瓷刀具是用氮化铝，氧化铝，和 很硬，我们采用的普通车床开粗如表 3，工况并不是
氮化硅的混合物在高温下进行热压烧结而得到的材料。 很稳定，试验证明，陶瓷要比 CBN 合适，在清除圆刀
塞隆 (sialon) 陶瓷刀具具有很高的强度和韧性，但是， 片根部的时候，CNMG120408 的 CBN 要比陶瓷耐用。

年
2025 第 51 卷 ·35·