陶瓷材料去除機(jī)理主要包括以下三種方法：

        a 脆性去除機(jī)理  陶瓷磨削中的材料脆性去除方式主要有以下幾種：晶粒去除、材料剝落、脆性斷裂、晶界微破碎等。在晶粒去除過程中，材料是以整個(gè)晶粒從工件表面上脫落方式被去除的。這種材料去除機(jī)理發(fā)生的同時(shí)伴有材料的剝落去除方式，而剝落去除方式是陶瓷材料磨削中十分重要的去除機(jī)理。在材料剝落去除機(jī)理中，材料是因磨削過程中所產(chǎn)生的橫向和徑向裂紋的擴(kuò)展而形成局部剝落塊來去除的。該方式下主要問題是裂紋的擴(kuò)展會(huì)大大降低I：件的機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)用金剛石砂輪磨削多晶結(jié)構(gòu)氧化鋁陶瓷時(shí)，盡管也存在一定的塑性流動(dòng)汪據(jù)，但材料去除主要以脆性斷裂方式完成。當(dāng)磨粒從一開始磨過陶瓷表面時(shí)，在材料亞表面層產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力，這使裂紋形成和擴(kuò)展并導(dǎo)致材料強(qiáng)度和精度的損失。因此，當(dāng)砂輪再次磨過表面時(shí)，大部分磨削能并不消耗于切屑成型方面，這緣于材料已脆裂，也就是說，一些結(jié)合鍵（劑）已被破壞，磨粒僅僅是在移去這些材料。


 

        除了橫向裂紋斷裂（剝落）方式外，材料脆性去除還和破碎（碎裂）有關(guān)，磨粒前端和其下面的材料破碎是表面圓周應(yīng)力和剪切應(yīng)力分布引起的各種形式破壞的結(jié)果。有一種模型，假設(shè)斷裂產(chǎn)生的破碎（碎裂）是由彈性張力超過臨界值以前存在的分散的裂紋引起的。還有一些模型則認(rèn)為破碎是由運(yùn)動(dòng)壓頭下連續(xù)的裂紋分支引起的。這些差別可能與純彈性應(yīng)力的假設(shè)有關(guān)，實(shí)際局部塑性變形對(duì)氮化硅材料先進(jìn)陶瓷制備工藝的影響很大，這將導(dǎo)致應(yīng)力強(qiáng)度和破碎深度降低。對(duì)氮化硅和氧化鋁陶瓷的刻劃實(shí)驗(yàn)顯示了沿溝痕的塑性變形、橫向斷裂以及刀頭前方的破碎現(xiàn)象。熱壓氧化鋁陶瓷的觀察結(jié)果。當(dāng)切深為lum時(shí)，只有塑性變形引起的耕犁脊峰，這表明徑向載荷低于產(chǎn)生裂紋的臨界載荷值；當(dāng)切深為1um時(shí)，在溝痕表面可同時(shí)觀察到鱗狀破裂裂紋和塑性流動(dòng)，且材料的去除絕大多數(shù)為細(xì)小破碎微粒形式，這可能是由磨粒后側(cè)的拉應(yīng)力引起的；當(dāng)切深達(dá)到l0um時(shí)，橫向裂紋從切溝徑向擴(kuò)展，當(dāng)切深更大時(shí)將導(dǎo)致大規(guī)模的鏟除和破碎。
 

        最近的對(duì)包括氧化鋁、氧化鋯陶瓷、氮化硅、碳化硅等陶瓷材料加工的觀察表明，在陶瓷磨削過程中晶界微破碎和材料晶粒狀位錯(cuò)在材料去除過程中也起了關(guān)鍵性的作用。在磨削過程中，單個(gè)金剛石顆粒與陶瓷工件的接觸會(huì)產(chǎn)生一個(gè)含有分布狀晶界微裂紋的損傷區(qū)，磨削中材料去除則是通過單個(gè)顆粒從這些晶界微破碎處的位錯(cuò)方式來完成的。依據(jù)磨削條件狀況，除了單個(gè)材料晶粒的位錯(cuò)以外，沿晶界相聯(lián)平面和滑動(dòng)平面的晶粒內(nèi)部微破碎以去除顆粒的部分，以及包含幾顆顆粒的材料成塊去除也是可能發(fā)生的。
 

        b 粉木化去除機(jī)理在精密磨削過程中，當(dāng)磨削深度在亞微米級(jí)時(shí)，碎裂和破碎機(jī)理不會(huì)發(fā)生，此時(shí)主要可能發(fā)生材料粉末化現(xiàn)象，材料粉末機(jī)理是磨削過程磨粒引起的流體靜態(tài)壓應(yīng)力所包圍的局部剪切應(yīng)力場(chǎng)所引起的晶界和（或）晶間微破碎的結(jié)果，陶瓷材料晶粒因粉末化去除被碎裂成更細(xì)的晶粒，并形成粉末域。
 

        在一配有空氣靜壓主軸與導(dǎo)軌的精密磨床上進(jìn)行了一系列單刃磨削和金剛石砂輪磨削試驗(yàn)，被磨材料為熱壓氮化硅和熱壓氧化鋁陶瓷。對(duì)于單刃磨削，砂輪速度為1600m/min．切深為0~16um，不加冷卻液；對(duì)于金剛石磨削，砂輪速度為1600m/min，切深為15um，加冷卻液。用錐度拋光法、斷裂法、腐蝕法、掃描電子顯微鏡(SEM)及透射電子顯微鏡(TEM)等技術(shù)檢測(cè)了磨削工件的表面，得到的結(jié)論是：在單刃陶瓷磨削中觀測(cè)到的是粉末形成而不是延展形式，這產(chǎn)生于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)引起的微粉碎。被粉碎的材料與主體材料相比結(jié)合比較松散，可通過在接觸區(qū)的磨粒與工件接觸面處施加流體靜壓應(yīng)力使其重新緊密。當(dāng)切深小于臨界值時(shí)，陶瓷材料只經(jīng)歷粉碎無宏觀斷裂。磨粒尺寸越大，產(chǎn)生的粉末就越多。在單刃磨削中，材料橫向滾動(dòng)形成堆積，切深越小，堆積系數(shù)越大。在給定切深條件下，氮化硅堆積系數(shù)化氧化鋁陶瓷的略大，這是因?yàn)樵诘枭袭a(chǎn)生的粉末層厚度大于在氧化鋁上產(chǎn)生的粉末層厚度。
 

        c 塑性變形去除機(jī)理在一定的加工條件下，任何脆性材料能夠以塑性流動(dòng)的方式被去除，壓痕斷裂力學(xué)模型預(yù)測(cè)了產(chǎn)生橫向裂紋臨界載荷，在低于這一臨界載荷加工條件時(shí)，材料去除將以塑性變形去除為主。
 

        許多的試驗(yàn)研究已報(bào)告了在單刃切削磨削中，材料從塑性狀態(tài)到脆性狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。除了載荷和切削深度外，這種躍遷還依賴于機(jī)床剛度、刀具半徑、前角大小、晶粒幾何方向、切削加工方向和工件材料，一些劃痕試驗(yàn)研究表明當(dāng)在幾個(gè)微米級(jí)的切除情況下是以塑性去除機(jī)理方式來去除陶瓷表面的。在硅和鍺的單刃傾斜切削試驗(yàn)中，在達(dá)到一個(gè)臨界切削深度后，最初的塑性流動(dòng)不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔褷顟B(tài)，法向力在塑性區(qū)域里隨距離（即切削深度）呈線性增大，而在脆性區(qū)域里，法向力波動(dòng)且并未增大多少。這表明了切削力和加工能量主要消耗于塑性流動(dòng)，盡管大量材料去除是以脆性斷裂方式來完成的。塑性區(qū)域被磨的試件呈現(xiàn)出更好的表面質(zhì)量及強(qiáng)度。
 

        文獻(xiàn)中對(duì)陶瓷材料的塑性域磨削進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，研究中采用了配有超精密進(jìn)給控制裝置的專用磨床，結(jié)構(gòu)同性好，實(shí)時(shí)控制磨削進(jìn)給，使用先進(jìn)砂輪修整技術(shù)和環(huán)境抗干抗技術(shù)。在磨削深度足夠小的情況下，所有脆性材料將以塑性流動(dòng)去除而不是以脆性斷裂去除。研究表明，對(duì)于各種脆性材料在對(duì)應(yīng)的脆性轉(zhuǎn)變時(shí)的磨削進(jìn)給量和材料特點(diǎn)（如斷裂韌性、硬度、彈性模量）之間存在一定的關(guān)系，這種關(guān)系可通過一個(gè)簡(jiǎn)單的能量原理方程來合理描述。這個(gè)研究工作指出，碳化硅的塑性狀態(tài)磨削的磨粒切削深度hcu大約為0.200rim或更少，當(dāng)hcu大于這個(gè)數(shù)值時(shí)，磨削方式就從塑性轉(zhuǎn)變?yōu)槟バ匀コ龣C(jī)理。Bifano對(duì)塑性域磨削方式的定義是基于脆性材料被磨表面的破碎表面相對(duì)面積辜．Bifano定義的塑性域磨削方式下，被磨表面的破碎表面相對(duì)面積事為l0※及以下。