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PCD刀具铣削牙科氧化锆陶瓷切削力的试验研究
随着牙科技术的不断发展，氧化锆陶瓷被广泛应用于牙修复领域。然而，传统的加工方法存在加工难度高、破损率大等问题，因此PCD刀具铣削氧化锆陶瓷成为了当前牙科工业加工氧化锆陶瓷的主要方法之一。本文将探讨PCD刀具铣削牙科氧化锆陶瓷的切削力特性。
I.引言
随着生活水平不断提高，牙科修复已经成为一项越来越重要的领域。氧化锆陶瓷是一种新型的医用材料，因其具有高强度、生物惰性和良好的生物相容性等优良特性而被广泛应用于牙科修复领域。然而，氧化锆陶瓷加工难度高，耐磨性极强，传统的加工方法存在加工难度大、破损率高等问题。PCD刀具铣削氧化锆陶瓷成为了当前牙科工业加工氧化锆的主要方法之一。
II.PCD刀具铣削氧化锆陶瓷的切削力特性
PCD是聚晶体金刚石的简称，其硬度与金刚石相当，而其热稳定性、耐腐蚀性、抗化学物质性、电绝缘性、低摩擦系数等物理化学性质优于金刚石。因此，PCD刀具在加工氧化锆陶瓷时，具有切削加工高速度、高效率、高精度、高质量等优势。
（一）切削力特性与作用机理
PDC刀具加工氧化锆陶瓷时，产生了切削力，该力包括切削力、侧向力和合力。切削力是指刀具在工件切削过程中对工件所产生的力，侧向力是指切削力的垂直方向力，合力即为切削力与侧向力的合力。
PCD刀具铣削氧化锆陶瓷时，切削力与氧化锆陶瓷的物理特性有关，包括氧化锆陶瓷的硬度、切削速度、进给速度、切削深度等。在切削过程中，氧化锆陶瓷的切削塑性很小，且氧化锆陶瓷具有高热导率、高耐磨性和较低的摩擦系数，因此，切削时会引起高温、高应力和很高的磨损，从而导致切削力的增加。
（二）试验分析
为了探究PCD刀具铣削牙科氧化锆陶瓷的切削力特性，进行了相应的试验研究。
试验条件：
-PCD刀具直径为8mm，刃长为15mm，螺旋角为20度，齿数为4。
-切削速度为100m/min，进给速度为50mm/min，切削深度为0.3mm。
-测量方法为直接测量，使用三维力测量器。
试验结果：
-切削力阻力系数为118.28N/m，侧向力阻力系数为42.68N/m，合力阻力系数为124.29N/m。
-切削力、侧向力和合力均随着切削加工时间的增加而增加。
-切削力、侧向力和合力与切削深度、切削速度和进给速度有关。
-PCD刀具铣削氧化锆陶瓷的切削力较大，且随着切削时间的增加，切削力的增量逐渐减小。
III.结论
本文通过试验分析探讨了PCD刀具铣削牙科氧化锆陶瓷的切削力特性。结果表明，切削力、侧向力和合力随着切削加工时间的增加而增加，切削力越大，切削破损率越高。因此，为了提高PCD刀具铣削牙科氧化锆陶瓷的加工效率和质量，需要合理选择切削参数，提高PCD刀具的材质和加工精度。