磁力光整加工ZrO2陶瓷材料磁极头设计及仿真

磁力研磨是光整加工ZrO2陶瓷材料的重要方法,但由于陶瓷材料的高强度及脆硬性,用一般开矩形槽的磁极头研磨加工ZrO2存在着研磨效率低,加工效果不理想等问题。因此在设计磁极头时,采用N45永磁极作为材料,设计开环形槽,由底部向上拔模至一定深度,由此设计的磁极来加工ZrO2陶瓷材料,利用ANSYS仿真了磁极开环形槽与矩形槽的磁场强度分布。结果表明:环形槽磁极的磁场分布较集中,并且开锥度后磁场分布较强。通过试验验证,磁极头开环形槽能够改善磁场梯度分布,提高研磨压力。研磨20 min后,ZrO2陶瓷材料的表面粗糙度从1.7μm下降到0.45μm,加工效率显著提高,表面质量明显改善。

ZrO_2-Al_2O_3复相陶瓷材料的制备研究

采用水解ZrO(NO3)2·2H2O法制备出ZrO2,以α-Al2O3、ZrO(NO3)2·2H2O、氨水和去离子水为原料在不同温度下制备出ZrO2-Al2O3复相陶瓷,研究了ZrO2的物相组成,以及ZrO2和ZrO2-Al2O3的显微形貌,同时分析了烧结温度对ZrO2-Al2O3复相陶瓷体积密度和气孔率的影响。结果表明:水解ZrO(NO3)2·2H2O法制备出的ZrO2物相较为单一,以m-ZrO2为主,含有少量的t-ZrO2,并且ZrO2晶粒结晶度较好,具有一定的分散性。以α-Al2O3、ZrO(NO3)2·2H2O、氨水和去离子水为原料制备的ZrO2-Al2O3复相陶瓷,1500℃烧结温度下,体积密度最大,为3.81g/cm3;在1600℃下相对较高,为3.79g/cm3;陶瓷气孔率在1550℃下气孔率达到最低,为0.83%。

磁力研磨ZrO_2材料轨迹一致性(均匀性)试验研究

磁力研磨加工ZrO_2陶瓷材料时,主轴磁极沿X轴或Y轴的一次性进给往往不能保证所加工过的工件表面材料的一致性(均匀性)。故依据工件材料的长与宽设计出加工参数,采用环形线的方式沿X轴或者Y轴一次性进给,能大大提高材料表面的一致性(均匀性)。数控代码程序可以自动地进行刀具补偿,运行可靠,可成功地应用于ZrO_2陶瓷材料轨迹的研磨。