一、材料特性本身的固有影响

1. 高脆性与低韧性
   氧化铝陶瓷（尤其是纯度≥90% 的）断裂韧性极低（通常 3-5 MPa・m¹/²），无塑性变形阶段，当局部应力超过材料强度极限时，会直接产生裂纹并快速扩展，导致崩边或整体开裂。

2. 内部缺陷的诱发作用
   陶瓷坯体烧结过程中可能存在气孔、杂质、微裂纹等缺陷，加工时这些缺陷会成为应力集中点，在切削力作用下优先崩裂（如边缘崩口常源于坯体边缘的微小气孔）。

二、刀具与切削参数不匹配

1. 刀具选择不当

   • 使用普通硬质合金刀具（硬度≤HV2000）加工高硬度氧化铝陶瓷（HV1500-2500），刀具刃口易磨损钝化，切削力骤增，导致陶瓷受力崩裂；

   • 刀具刃口锋利度不足（如刃口圆角过大），无法实现 “切削” 而转为 “挤压”，使陶瓷表层产生裂纹。

   
   

2. 切削参数设置不合理

   • 进给速度过快：单位时间内切削载荷超过陶瓷承受极限（如进给速度＞300mm/min 时，脆性材料易因冲击载荷崩边）；

   • 背吃刀量过大：单次切削深度超过 0.2mm 时，切削力集中在表层，易引发边缘碎裂；

   • 主轴转速过低：转速＜10000r/min 时，刀具与陶瓷接触时间长，摩擦生热加剧，导致材料局部热应力开裂。

   
   

三、加工路径与下刀方式不当

1. 下刀方式不合理
   垂直下刀（尤其是加工孔、槽时）会使刀具瞬间承受极大轴向力，陶瓷表面产生剧烈冲击，导致入口处崩边；深腔加工时若未采用分层切削，刀具伸出过长易振动，加剧边缘碎裂。

2. 路径规划缺陷

   • 轮廓加工时从外向内切削，最后一刀在边缘残留的材料少，易因刚性不足崩边；

   • 拐角处未设置圆弧过渡（采用直角转弯），刀具突然换向导致瞬时切削力激增，引发拐角开裂。

   
   

四、装夹与冷却系统问题

1. 装夹力不当或定位不稳

   • 夹紧力过大：陶瓷件（尤其是薄壁件）被过度夹持时产生塑性变形，加工后应力释放导致开裂；

   • 装夹接触面积小：单点或线接触夹持使局部压力集中，加工时振动加剧，引发边缘崩碎；

   • 定位面不平整：陶瓷件与夹具贴合不良，加工中产生微位移，导致切削力忽大忽小，诱发裂纹。

   
   

2. 冷却排屑不及时

   • 冷却液未精准冲到切削区，无法有效降低切削温度，陶瓷因热应力产生裂纹；

   • 切屑（硬度高、锋利）未及时排出，二次刮擦已加工表面，造成边缘崩口或表面微裂纹。

   
   

五、设备刚性与振动干扰

1. 设备结构刚性不足
   床身、主轴或导轨存在间隙或弹性变形（如丝杠磨损、轴承间隙过大），加工时产生 “让刀” 现象，导致切削力不稳定，陶瓷表面受力不均而开裂。

2. 振动频率共振
   主轴转速与设备固有频率接近时产生共振，振幅增大，刀具对陶瓷的冲击载荷加剧，尤其在薄壁、细长结构加工中易引发整体崩裂。