氧化锆陶瓷具备陶瓷材料共通的高硬度、高脆性和低断裂韧性等特征，使陶瓷材料在加工历程中很轻易造成变形层、表面/亚表面微裂纹、材料粉末化、朦胧表面、相变地域、剩余应力等毛病束缚了陶瓷材料运用范畴的进一步伸展。
陶瓷材料稀奇是硬度较大的陶瓷材料如氧化锆陶瓷等一向即是“加工难题户”，以至陶瓷精湛元件的加工花费占到成本的30%-60%，有的以至高达90%。是以寻求陶瓷材料的精湛、高效、低成本加工法子就显示尤其重要。
图1氧化锆陶瓷件
备注：图片来历商德先进陶瓷
一、氧化锆陶瓷磨削加工技能磨削加办事为陶瓷机器加工的重要本领，也是暂时氧化锆陶瓷的重要机器加工法子。跟着国表里茂密学者继续深入和发展，已逐渐造成一系列的理论指示，磨削加工法子和本领也在继续的改变和革新。下文将对磨削加工理论及干系工艺发展做简捷整治。
1、延性域磨削加工技能延性域磨削技能主借使针对脆性材料而言，全力于寻找无损伤的磨削。在磨削脆性材料时，切屑的造成与磨削金属等塑性材料近似，“切屑”经过剪切的形态被磨料从群体上切除下来，磨削后的表面和亚表面没有裂纹造成，也没有脆性剥落时的崎岖不平局面造成，防止了亚表面裂纹的产生，是一种损伤微小的磨削方法，在陶瓷、玻璃、光学和半导体范畴有宏大的运用前程。
技能重点：该技能是重要采取高刚度高分辩率的磨床，经过节制磨削深度，使脆性材料以延性域的形态去除，也即是脆性材料的磨削机制由正本的脆性断裂变成塑性震动，取舍合适的磨削参数及砂轮的性格参数，来获得较好的加工表面。
图2两种脆性材料的去除机理：a脆性断裂去除，b塑性震动去除
图片分化：塑性和脆性是硬脆材料的两个及基天性质，在向例前提下，硬脆材料其屈从强度与断裂强度稀奇逼近，是以加工时，磨粒和材料来往区的应力首先抵达断裂强度，造成裂纹顶端，裂纹顶端伸展造成裂纹，末了断裂生成磨屑，加工表面损伤严峻，亚表面残留必要深度的裂纹，见上图a。当去除材料的未变形厚度减小来临界值下列，就会呈现脆性延性转换，磨料和陶瓷材料的来往区应力首先抵达剪切强度极限，造成塑性震动，从而造成切屑，从而实行延性域加工，见上图b。
运用示例：杜建华等采取粒度为W0.5微粉金刚石砂轮对氧化锆陶瓷的磨削测验声明，在砂轮线速率Vs=11.8m/s，进给速率V1=40mm/min，可赢得表面粗陋度Ra=3nm的超平滑镜面。厚度较小氧化锆陶瓷工件采取通俗磨削时会由于弱小振动造成裂纹，而延性域磨削是加工陶瓷材料无损加工的一种方法。
2、激光预热襄理磨削加工
氧化锆、氮化硅、氧化铝等工程陶瓷材料强度高、耐磨损、抗侵蚀，其成品后加工时时采取磨削加工，通俗的磨削加工工艺临盆效率低、成本高、加工繁杂形态制件对照难题。比年来呈现的加热襄理切削技能是处分难加工材料加工的一种灵验法子。暂时罕用的热源有:等离子电弧、氧乙炔焰和激光等，与其余热源比拟，激光光斑尺寸小、能量密度高，并在能量散布和功夫性格上有很好的可控性，在加热襄理加工上赢得了宽广的运用。
图3激光预热襄理磨削加工
工艺简述：该法子是将具备充沛能量的一束激光聚焦后照耀到所加工陶瓷材料的合适部位，对其在较短功夫内举办预加热，使陶瓷材料表面产发怒化也许融化促进金相机关改变以及造成相当大的热应力，提升陶瓷材料的断裂韧性，使其产生脆性毁坏向塑性变形的转换，从而实行工件表面材料的去除。
表1激光加热襄理切削技能可加工材料示例
材料品种
材料称号
工程陶瓷
氮化硅、氧化铝、氧化锆、莫来石等
金属
东西钢、不锈钢、钛合金、钛、铸铁等
复合材料
氧化铝巩固铝基材料、碳化硅陶瓷基复合材料等
3、ELID镜面磨削技能在线电解休整（Electrolyticin-processdressing，ELID）镜面磨削技能是一种低成本高效率的超精湛镜面加工技能，宽广运用功程陶瓷、硬质合金、光学玻璃、玻璃陶瓷、单晶硅等超精湛加工范畴中。关于硬脆材料及难加工材料,ELID镜面磨削技能做为一种高效的镜面加工技能,将庖代保守的研磨抛光工艺举办精湛镜面加工。其办事旨趣见下图及下文分化。
图4平面磨削ELID基根源理装配示企图
ELID磨削加工旨趣：如上图所示，电源正极经过电刷贯通到导电砂轮的重心(这可节减电刷的磨损)，而电源负极装配到砂轮表面响应的地方，砂轮与负极的空隙在0.1~0.3mm范畴内调换，喷嘴中喷出的具备电解成效的磨削液布满正负极空隙之间，在直流脉冲电源的影响下，使一切系统保持电解的状况，使电解砂轮表面的贯串剂消融，主动去除贯串剂，展现安葬的磨粒，这类休整继续举办，保证在加工历程中砂轮不停有赶上的磨粒用以保持砂轮的犀利状况，从而使工件表面能灵验地抵达镜面成果。
图5小米手机氧化锆陶瓷镜面后盖
备注：传闻这玩意惟有钻石能磨花，不领会有没有采取这类加工方法呢
4、超声波磨削加工超声波磨削加工主借使操纵超声震荡的东西，启发工件和东西间的磨料悬浮液，对被加工工件举办冲锋和抛磨，使其个别材料被蚀除而成粉末，来抵达穿孔切割和研磨、抛光的宗旨。
图6超身波磨削加工旨趣图
在陶瓷材料磨削加工中经过不同的磨削参数对氧化锆陶瓷举办通俗和超声波襄理磨削加工，协商声明通俗磨削时，跟着砂轮速率的添加，氧化锆陶瓷磨削力显然节减，而超声磨削没有显然改变；超声磨削深度能抵达10μm，高于通俗磨削近10μm。超声波磨削加工与电火花、电解、激光加工技能比拟，既不依赖材料的导电性又没有热物理影响，稀奇合适氧化锆等硬脆材料的藐小加工，正向着高精度、藐小化方位发展。
备注：由于氧化锆陶瓷的制备工艺以及增韧法子不同，制备出的氧化锆陶瓷成品功能及其加工方法也有极大的差别。比方协商人员采取陶瓷复相的方法对氧化锆陶瓷举办增韧处置，是以对这类陶瓷材料的磨削加工会采取其余的加工方法，如激光热应力切割技能，磨料水射流加工，金刚石套料铣削加工，电火花加工等等。
二、氧化锆陶瓷磨削加工用金刚石磨具氧化锆陶瓷材料属于高硬脆难加工材料，金刚石磨具是其罕用的磨削加工东西。按贯串剂的不同金刚石砂轮时时也许分为树脂贯串剂金刚石砂、陶瓷贯串剂金刚石砂轮和金属贯串剂金刚石砂轮。
1、树脂贯串剂金刚石砂轮多采取热固性树脂，具备固化温度低、制备相对简短等上风，重要用于磨孔、外圆磨及平面磨等。
图7树脂贯串剂金刚石砂轮
2、金属贯串剂金刚石砂轮其贯串剂和磨料的结协力强，韧性好，能承担较大的载荷，曾经在硬脆材料繁杂型面磨削、精湛和超精湛磨削范畴赢得了运用。
图8金属贯串剂金刚石砂
3、陶瓷贯串剂金刚石砂轮具备较高的弹性模量及较低的断裂韧性，它的贯串强度高于树脂贯串剂金刚石砂轮，自锐性优于金属贯串剂金刚石砂轮，被宽广运用于加工陶瓷、玻璃、硬质合金等材料。
图9陶瓷贯串剂金刚石磨轮
参考来历
1、氧化锆陶瓷磨削加工的协商近况，河南产业大学，侯永改，田久根，路继红，周青海，马加加等著。
2、陶瓷材料延性域磨削机理，南京航空航天大学机电学院，郑建新，徐家文，吕正兵等著。
3、激光加热襄理切削技能的运用及发展前程，哈尔滨产业大学机电工程学院，王扬，孔宪俊，张宏志，杨立军，迟关切等著。
4、ELID镜面磨削加工技能协商发展，湖南大学国度高效磨削工程技能协商重心，尹韶辉，曾宪良，范玉峰，朱勇健，唐昆等著。
5、金刚石砂轮的分类及协商发展，辽宁科技大学，王友明著。
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