(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810699393.8(22)申请日 2018.06.29
地址 201205 上海市浦东新区祝桥镇金闻
路12号3幢(72)发明人 陶近翁
(74)专利代理机构 上海泰能知识产权代理事务
所 31233
代理人 宋缨 孙健(51)Int.Cl.
B28B 11/14(2006.01)B28B 3/00(2006.01)C04B 35/10(2006.01)
(54)发明名称
先进陶瓷生坯精密加工方法及先进陶瓷制品制造方法(57)摘要 本发明涉及一种先进陶瓷生坯精密加工方法及先进陶瓷制品制造方法，生坯精密加工方法包括：根据产品的形状和尺寸计算确定生坯加工后的尺寸要求，编写对生坯进行精加工的程序；根据产品的形状结构选择生坯精加工的工装夹具，并将生坯定位装夹到所述的工装夹具上；采用数控机床对生坯进行切削加工，转速控制为2300～2700r/min，进刀量控制为2.8～3.2mm，主轴移动速度为1900～2300mm/min。陶瓷制品制造方法包括：混料和造粒；压制成型生坯；对生坯进行精加工；烧结；对陶瓷粗制品进行精密磨削加工得到先进陶瓷制品。本发明在保持产品质量的前提下降低先进陶瓷对熟坯精加工的难度，缩短陶瓷制品生产周期， 降低生产成本。
权利要求书1页 说明书3页
CN 109016100 A 2018.12.18
C N 109016100
A
1.一种先进陶瓷生坯精密加工方法，包括以下步骤：
(1)根据产品的形状和尺寸计算确定生坯加工后的尺寸要求；(2)根据产品的形状结构选择生坯精加工的工装夹具，并将生坯定位装夹到所述的工装夹具上；
(3)采用数控机床对生坯进行切削加工，转速控制为2300～2700r/min，进刀量控制为2.8～3.2mm，主轴移动速度为1900～2300mm/min。
2.根据权利要求1所述的一种先进陶瓷生坯精密加工方法，其特征在于：所述数控机床采用数控车床或者数控铣床。
3.根据权利要求1或2所述的一种先进陶瓷生坯精密加工方法，其特征在于：所述转速控制为2500r/min。
4.根据权利要求1或2所述的一种先进陶瓷生坯精密加工方法，其特征在于：所述进刀量控制为3.0mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种先进陶瓷生坯精密加工方法，其特征在于：所述主轴移动速度为2100mm/min。
6.一种先进陶瓷制品制造方法，包括以下步骤：
(1)选择纯度符合的先进陶瓷粉料进行混料和造粒；(2)采用等静压成坯模具对上述造粒进行压制成型生坯；
(3)采用权利要求1所述的先进陶瓷生坯精密加工方法对制得的生坯进行精加工；(4)对精加工完毕的生坯进行烧结；
(5)对烧结完成的陶瓷粗制品进行精密磨削加工得到先进陶瓷制品。7.根据权利要求6所述的一种先进陶瓷制品制造方法，其特征在于：所述先进陶瓷粉料为纯度为99.0％以上的氧化铝粉末。
权 利 要 求 书
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CN 109016100 A
先进陶瓷生坯精密加工方法及先进陶瓷制品制造方法
技术领域
[0001]本发明属于陶瓷制造加工的技术领域，特别是涉及一种先进陶瓷生坯精密加工方法及先进陶瓷制品制造方法。
背景技术
[0002]现有的先进陶瓷产品生产技术通常仅包含混料，成型，烧结和精加工这四个环节。而用于半导体、液晶面板等高精尖领域重大装备中的先进陶瓷部件通常不仅要求产品纯度高，而且精度要求极为严苛，也容不得任何微观结构方面的瑕疵。这类陶瓷制品均由各类高纯的先进陶瓷粉料制成，这些部件通常的特性为：
[0003] 1.尺寸极大：直径达到500mm的圆盘、圆环装产品非常常见；
[0004] 2.结构复杂：很多产品还有台阶或者倾角的复杂结构；
[0005] 3.产品纯度高：由于用于高精尖领域中，产品均由高纯粉料制成，以确保产品的物理化学性能，因此都具备超高的耐磨性能。
[0006]因此，这类先进陶瓷制品都需要在烧结成瓷以后经过严苛的精加工技术进行加工才能获得合格的产品，来满足效益与品质IDE要求。也正是由于上述原因，增加了产品的精加工难度，极大地延长了产品的加工周期和加工成本。
发明内容
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种先进陶瓷生坯精密加工方法及先进陶瓷制品制造方法，在保持产品质量的前提下降低先进陶瓷对熟坯精加工的难度，缩短陶瓷制品生产周期，降低生产成本。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种先进陶瓷生坯精密加工方法，包括以下步骤：
[0009](1)根据产品的形状和尺寸计算确定生坯加工后的尺寸要求；
[0010](2)根据产品的形状结构选择生坯精加工的工装夹具，并将生坯定位装夹到所述的工装夹具上；
[0011](3)采用数控机床对生坯进行切削加工，转速控制为2300～2700r/min，进刀量控制为2.8～3.2mm，主轴移动速度为1900～2300mm/min。
[0012]所述数控机床采用数控车床或者数控铣床。
[0013]所述转速控制为2500r/min。
[0014]所述进刀量控制为3.0mm。
[0015]所述主轴移动速度为2100mm/min。
[0016]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种先进陶瓷制品制造方法，包括以下步骤：
[0017](1)选择纯度符合的先进陶瓷粉料进行混料和造粒；
[0018](2)采用等静压成坯模具对上述造粒进行压制成型生坯；
[0019](3)采用权利要求1所述的先进陶瓷生坯精密加工方法对制得的生坯进行精加工；[0020](4)对精加工完毕的生坯进行烧结；
[0021](5)对烧结完成的陶瓷粗制品进行精密磨削加工得到先进陶瓷制品。
[0022]所述先进陶瓷粉料为纯度为99.0％以上的氧化铝粉末。
[0023]有益效果
[0024]本发明摆脱了陶瓷制品制造的现有技术限制，在烧结前对生坯进行精加工，生坯精加工过程中的进刀量相比烧结后对熟坯加工的进刀量提高了近100倍，生坯精加工过程中的主轴移动速度相比烧结后对熟坯加工的主轴移动速度提高了近50倍，且精度控制要求相对熟坯加工低，经过精加工的生坯完成烧结后能够非常接近最终产品的尺寸和形状，从而大大减少了耗时量大、成本高昂的熟坯精密加工工序，与现有工艺相比，缩短陶瓷制品生产周期约30％，同时降低生产成本。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0026]一种先进陶瓷生坯精密加工方法，包括以下步骤：
[0027](1)根据产品的形状和尺寸计算确定生坯加工后的尺寸要求；
[0028](2)根据产品的形状结构选择生坯精加工的工装夹具，并将生坯定位装夹到所述的工装夹具上；
[0029](3)采用数控车床对生坯进行车削加工，转速控制为2300～2700r/min，进刀量控制为2.8～3.2mm，主轴移动速度为1900～2300mm/min。
[0030]下面提供一种利用上述先进陶瓷生坯精密加工方法的先进陶瓷制品制造方法，包括以下步骤：
[0031](4)选择纯度为99.5％的氧化铝粉末进行混料和造粒；
[0032](5)采用等静压成坯模具对上述造粒进行压制成型生坯；
[0033](6)采用上述的先进陶瓷生坯精密加工方法对制得的生坯进行精加工；[0034](7)对精加工完毕的生坯进行烧结；
[0035](8)对烧结完成的陶瓷粗制品进行精密磨削加工得到先进陶瓷制品。
[0036]由于陶瓷生坯非常脆弱，在烧结之前稍有震动或者冲击就会造成各种无法察觉的内裂纹、崩口等缺陷，无法满足用于半导体、液晶面板等高精尖领域重大装备中的先进陶瓷部件的质量需要，因此，现有陶瓷制造工艺都选择在烧结成熟之后再进行加工，以避免质量不达标、次品率高的问题。为保证先进陶瓷制品的质量，对生坯精加工工艺参数进行了一系列的研究，获得主要数据如下表所示。
[0037]
实验组转速进刀量主轴移动表面粗糙度崩口量刀具寿命11500r/min2mm1900mm/min Ra 2.08％0.6
21500r/min3mm2100mm/min Ra 2.08％0.7
31500r/min4mm2400mm/min Ra 2.08％0.6
42000r/min2mm1900mm/min Ra 1.05％0.6
52000r/min3mm2100mm/min Ra 1.05％0.8
62000r/min4mm2400mm/min Ra 1.05％0.8
72500r/min2mm1900mm/min Ra 0.60％0.7
82500r/min3mm2100mm/min Ra 0.60％ 1.0
92500r/min4mm2400mm/min Ra 0.60％0.9 103000r/min2mm1900mm/min Ra 0.60％0.9 113000r/min3mm2100mm/min Ra 0.60％ 1.0 123000r/min4mm2400mm/min Ra 0.60％0.9 [0038]通过对实验数据的研究，综合比较得出转速控制为2500r/min、进刀量控制为3.0mm、主轴移动速度为2100mm/min时，可以获得粗糙度为Ra0.6、没有崩口的合格先将陶瓷制品，且刀具寿命长。
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