王亚帅,王燕青,杨胜强

(1.太原理工大学机械与运载工程学院, 太原 030024；2.太原理工大学, 精密加工山西省重点实验室, 太原 030024)

0 引 言

随着科学技术的飞速发展，硬脆材料在精密机械零件中的应用越来越广泛。由文献[1]可知：硬脆材料主要有工程陶瓷、硅晶体、钕铁硼等，这些硬脆材料具有硬度高、耐高温、耐腐蚀、耐磨损以及自身重量轻和良好的自润滑性等性能。其中的工程陶瓷是指应用于机械设备和其他工业领域的陶瓷，主要有氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅、陶瓷玻璃等，在电子、机械、航空航天、装甲车、航母等国防领域得到广泛应用。如西方发达国家把工程陶瓷材料应用于发动机上，主要产品有陶瓷转子、陶瓷活塞销、陶瓷挺柱、陶瓷电热塞等。陶瓷转子主要用于装甲车发动机中，其优点是质量轻、成本低、惯性小、加速响应性能改善，可以减少烟雾和微粒排放等。工程陶瓷在轴承中的应用主要是陶瓷轴承，由于具有高耐磨性，从而显著提高了其极限转速，且因其具有电绝缘性而被应用于航空航天飞行器主电动机中，可避免常规主电动机用轴承的电蚀损伤，提高其使用寿命，并降低噪声，适应复杂多变的飞行环境[1]。

传统工程陶瓷的圆形零件成形加工方法有[1]：(1)电镀金刚石薄壁钻，其缺点是噪音大、表面粗糙度差、切缝大、材料浪费等[2]，且易出现崩裂现象，难以用来加工大直径陶瓷件；(2)水射流切割，其缺点是水射流直径大，切口宽度大，易发生切割面上缘塌肩，且切割面倾斜、切割面粗糙度大、有缺口等；……