激光加热辅助铣削氮化硅陶瓷试验研究.PDF

２０ 工 具 技 术 激光加热辅助铣削氮化硅陶瓷试验研究 １ ２ 吴雪峰 ，王扬 １ ２ 哈尔滨理工大学；哈尔滨工业大学 摘要：激光加热辅助切削是加工工程陶瓷材料的一种有效方法，关于辅助车削的研究较多，而激光加热辅助 铣削的研究较少。本文搭建了激光加热辅助铣削试验系统，对氮化硅陶瓷进行了加工试验研究。随着激光能量升 高，切削力降低，刀具磨损减少，切屑尺寸增加。工件表面粗糙度、表面形貌、表面组织与表面硬度的测量结果表明 加工质量好、激光对工件不造成损伤。此外，研究了加工过程中产生的边缘碎裂现象，分析了工艺参数对碎裂宽度 的影响规律。 关键词：激光加热辅助切削；激光加热辅助铣削；陶瓷加工；氮化硅陶瓷 中图分类号：ＴＧ６５５　　　　　　文献标志码：Ａ ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＬａｓｅｒＡｓｓｉｓｔｅｄＭｉｌｌｉｎｇｏｆＳｉｌｉｃｏｎＮｉｔｒｉｄｅ ＷｕＸｕｅｆｅｎｇ，ＷａｎｇＹａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｓｅｒａｓｓｉｓｔｅｄｍａｃｈｉｎｉｎｇｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍａｃｈｉｎｉｎｇａｄｖａｎｃｅｄｃｅｒａｍｉｃｓ． Ｗｈｉｌｅｅｘｔｅｎｓｉｖｅｓｔｕｄｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｌａｓｅｒ－ａｓｓｉｓｔｅｄｔｕｒｎｉｎｇ，ｆｅｗａｔｔｅｍｐｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｍａｄｅｔｏｍｉｌｌｉｎｇｏｐｅｒａ ｔｉｏｎｓ．Ａｌａｓｅｒａｓｓｉｓｔｅｄｍｉｌｌｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎｌａｓｅｒａｓｓｉｓｔｅｄｍｉｌｌｉｎｇｏｆｓｉｎｔｅｒｅｄｓｉｌ ｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｎ．Ｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅａｎｄｔｏｏｌｗｅａｒｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｌａｓｅｒｐｏｗｅｒｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｔｈｅｓｉｚｅｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｈｉｐｓ ｉｎｃｒｅａｓｅａｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｃｕｔｔｉｎｇｚｏｎｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓ，ｓｕｒ ｆａｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓ，ｓｈｏｗｅｄｔｈｅｇｏｏｄｓｕｒｆａｃｅａｎｄｎｏｄａｍａｇｅｏｎｗｏｒｋｐｉｅｃｅ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆｅｄｇｅｃｈｉｐｐｉｎｇｓｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆＬＡＭｏｆｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅｃｅｒａｍｉｃｓｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｏｐｅｒａｔｉｎｇｐａｒａｍ ｅｔｅｒｓｏｎｃｈｉｐｐｉｎｇｗｉｄｔｈｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒａｓｓｉｓｔｅｄｍａｃｈｉｎｉｎｇ；ｌａｓｅｒａｓｓｉｓｔｅｄｍｉｌｌｉｎｇ；ｃｅｒａｍｉｃｓｍａｃｈｉｎｉｎｇ；ｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅ 是一个间歇切削过程，容易引起刀具损坏，并且铣刀 　引言 旋转使切削位置不断改变，给将激光束与铣床结合 氮化硅、氧化铝、碳化硅等工程陶瓷材料具有耐 带来了困难。 国外学者 ［４］ 高温、硬度高、热膨胀系数小、抗氧化、耐化学腐蚀的 Ｋｎｉｇ 对钨铬钴合金进行了ＬＡＭＬ