目前，陶瓷精密加工技術(shù)的應(yīng)用最多的還是機(jī)械加工，如磨削、研磨、拋光等。本章將全面介紹結(jié)構(gòu)陶瓷中機(jī)械加工中的方法及相應(yīng)的理論。

磨削加工的形式又可分為平面磨、內(nèi)圓磨削、外圓磨削、無芯磨削。

1.磨削加工過程與機(jī)理

磨削加工一般選用金剛石砂輪，金剛石砂輪磨削除去材料是由于金剛石磨粒切人工件時,磨粒切削刃前方的材料受到擠壓，當(dāng)應(yīng)力值超過陶瓷材料承受極限時放壓微形成碎屑。

另一方面，磨粒切人工件時，由于壓應(yīng)力和摩擦熱的作用，磨粒下方的材料會產(chǎn)生局部塑性流動形成變形層。當(dāng)磨粒劃過后，由于應(yīng)力的消失，引起變形層從工件上脫腐形成切屑。

總之,碾壓磨削時容易生成破碎型切屑，形成晶界斷裂，有的陶瓷表面還會產(chǎn)生塑性流動與破碎型切屑混合型的破損，其表面明顯呈條狀磨痕，即沿品界破碎型破損。在表面的晶粒層破碎后，在滾壓的作用下逐步掉下來。隨后新表面的晶粒又放破碎，經(jīng)滾壓后刺落，反復(fù)磨削，就可除去材料的加工余量，達(dá)到符合質(zhì)量的陶瓷表面。

2.磨削加工的主要因素

*工藝參數(shù)?：（1）砂輪磨削速度 （2）工件速度 （3）磨削深度 （4）磨削比

*金剛石砂輪：（1）金屬結(jié)合劑金剛石砂輪 （2）樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪 （3）陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪

3.磨削條件的選擇方法

在選擇磨削條件時,磨粒切人深度是日標(biāo)之一。粗磨時磨料的切人深度適當(dāng)大一些，但若磨料的切人深度過大，則相應(yīng)的工件速度和磨具切人深度也要過大,而磨具(砂輪〉轉(zhuǎn)速必然減小，這時工件有崩壞的危險。如果磨具的轉(zhuǎn)速過大,則研磨溫度提高，工件產(chǎn)生熱裂,磨具損耗變大。

在陶瓷磨削過程中，通常采用濕式磨削，以水溶性物質(zhì)作為磨削液較好，因磨屑而使研磨液發(fā)黏時，用大量水將磨屑沉淀出來還是有效的。如果用過濾或其他方法將磨削液中的磨屑除掉，則對降低磨具的磨損很有效果,為了減少金剛石的氧化磨損,重視潤滑性等原因，有時也使用非水溶性磨削液。

4.磨削加工對陶瓷材料的影響

（1）材料強(qiáng)度 （2）表面相變 （3）殘余應(yīng)力 （4）表面粗糙度

研磨加工

陶瓷研磨加工方法

陶瓷的研磨是比磨削更精細(xì)的一種機(jī)加工，是用研具和磨料從工件表面磨去極薄一層,陶瓷的一種加工方法。在研磨加工中，研磨參數(shù)選擇合理時可以達(dá)1μm/m 的形狀精度和表面粗糙度 Ra＜0.3μm 的粗糙度。

從材料的去除機(jī)理上看，研磨加工是介于脆性破壞與彈性去除之間的一種加工方法。

研磨可用于加工平面、內(nèi)外園柱面、內(nèi)外圓錐面、四凸球面、螺紋和齒形等表面。研磨時，在研具(用比工件軟的材料制成)與工件被研磨的表面之同加入研磨劑。在一定壓力下，研具與工件作復(fù)雜的相對運(yùn)動，研磨劑中的磨料會嵌入研具表面。在相對運(yùn)動中對已經(jīng)精細(xì)加工過的工件表面進(jìn)行切削，研磨過程中伴有化學(xué)作用，加之運(yùn)動軌跡不重復(fù)，工件表面得到均勻的加工，不平的凸起部位一次次被切除，表面粗糙度便逐新減小。

按研磨劑的使用情況研磨可以分為濕研、干研和半干研三種情況。研磨方法有外圓研磨、內(nèi)圓研磨和平面研磨。外圓研磨一般在精磨或精車的基礎(chǔ)上進(jìn)行，有手工研磨和機(jī)械研磨兩種方式。內(nèi)圓研磨需在精磨之后進(jìn)行，一般為手工研磨。平面研磨一般在精磨之后進(jìn)行。對于單件小批量生產(chǎn)常采用手工研磨，對于大批量生產(chǎn)可采用機(jī)械研磨。研磨設(shè)備簡單，但可獲得精度很高和 Ra。很小的表面;且因在低速低壓下進(jìn)行，發(fā)熱量小，工件變質(zhì)層薄,但一般不能提高加工面與其他表面的位置精度。

拋光加工

批光加工與研磨加工相似，也是采用游離磨料對被加工表面材料產(chǎn)生微細(xì)去除作用以達(dá)到加工效果的一種超精密加工方法。在陶瓷材料的超精密加工與完整加工中，特別是在用于陶瓷軸承的陶瓷球的精密加工中，拋光加工有著不可替代的作用。光學(xué)玻璃、藍(lán)寶石等光學(xué)材料、硅片、GaAs 基片等半導(dǎo)體材料,氧化鋁、氮化硅等陶瓷材料的鏡面加工也常采用拋光加工方法。

關(guān)于拋光機(jī)理有如下幾種理論：①機(jī)械微量除去理論；②塑性流動理論；③化學(xué)作用理論。關(guān)于微量除去理論可以用磨料尖端的微小切削作用而除去表面凹凸進(jìn)行解釋。采用金剛石研磨膏和布輪拋光機(jī)的拋光，就是基于這種機(jī)理而進(jìn)行拋光的。研磨、拋光加工的材料去除率與被加工材料的韌性有較大關(guān)系，韌性越高，加工效率越低。