陶瓷材料因具有优良的物理和化学性能,以其制造的零件已经在航空、航天、通信、石油化工、电力、冶金、机械及现代生物医学等领域得到了广泛的应用。因为陶瓷材料存在硬度高、脆性大的特点,使其在加工方面有很大的难度,为了满足工业界对陶瓷零件高精度、高表面质量、高效率和低成本的要求,有必要对陶瓷材料的加工理论和加工技术进行研究。本文针对典型氧化锆零件(包括轴和轴承套圈)进行了加工实验并进行了理论分析。本文首先概述了陶瓷零件在各个领域的发展及应用,以及目前陶瓷零件的加工现状及加工中存在的问题。然后介绍了氧化锆陶瓷材料的性能,对陶瓷材料的去除方式进行了说明,并介绍了几种陶瓷材料的加工方法。简述氧化锆零件毛坯的制备工艺,并对其磨削及切削机理进行详细研究。介绍了陶瓷零件(陶瓷转轴和陶瓷轴承套圈)的加工工艺,对加工中的每道工序进行了详细说明。在氧化锆陶瓷轴承套圈内圆磨削力的研究实验中,列举了几种常用的实验设计方法。实验利用Kistler旋转测力仪对磨削力进行了测量与分析,探究了砂轮粒度及砂轮线速度对磨削力的影响,并通过正交试验推导出包含磨削深度、砂轮线速度、轴向振荡速度及砂轮磨粒尺寸四个因素的经验计算公式,指明了各磨削参数对内圆磨削力的影响。利用金刚石刀具分别对氧化锆陶瓷轴的外圆和端面进行加工,并利用Taylor Hobson粗糙度检测仪对加工表面粗糙度值进行了测量,通过单因素实验法分析了切削深度、工件转速、进给速度和切削方式分别对外圆表面粗糙度及端面粗糙度的影响规律,通过建立粗糙度值回应表分析了切削深度、工件转速和进给量对端面粗糙度的影响程度,并得到了加工端面时的最优参数。综上所述,本文通过理论和实验相结合,分析了加工条件及工艺参数对磨削力、表面粗糙度等的影响,较全面地分析了氧化锆陶瓷零件加工时的磨削机理及切削机理,完善了氧化锆零件的加工理论,对我国陶瓷材料的广泛应用有重要的发展意义。