為了提高銑削加工效率,除了在刀具宏觀幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計上下功夫以外,改變其微觀幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)也是途徑之一。這里,首先要提到對提高切削效率起著重要作用的刃口鈍化處理工藝。按照人們目前的認識,在加工鈦金屬時,使用刃口鋒銳的刀具對提高切削效率是有益的。以下介紹的試驗結(jié)果顯示,盡管鈦金屬有這樣的材料特性,但通過適當改變刀具微觀幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù),同樣可以起到提高切削效率的作用。
具有高復(fù)現(xiàn)性的刃口鈍化處理技術(shù)
刀具刃口鈍化的方式通常有用刷子刷、噴丸、滾筒拋光等。本文介紹一種較新的刃口鈍化處理——磁精密修整技術(shù)。在兩磁頭之間充滿由磁性顆粒混合而成的沖刮介質(zhì),兩磁頭以不同的速度旋轉(zhuǎn),被處理刀具置于兩磁頭之間,在充滿刮削介質(zhì)的流體中作旋轉(zhuǎn)運動,介質(zhì)對刀具的刃口、后面、前面和刃溝進行沖刷。這種方法也可用于處理PVD涂層刀具。
由于刀具刃口的幾何形狀不完全對稱,其鈍化程度也不均勻。為了能清楚地描述任意一個切削刃口的幾何結(jié)構(gòu),特采用以下一些參數(shù):前面節(jié)段Sγ,后面節(jié)段Sα,節(jié)段比例K,半徑間距△r。以往的研究表明,刃口經(jīng)鈍化處理后,對刀具的切削效率有很大影響。經(jīng)過目前進一步研究,人們發(fā)現(xiàn),刀具刃口經(jīng)過非對稱均勻鈍化處理,其切削加工性能優(yōu)于對稱均勻鈍化處理的刀具性能。
本技術(shù)用于刀具刃口鈍化的調(diào)整參數(shù)包括:刀具旋轉(zhuǎn)方向;磁頭旋轉(zhuǎn)方向;刀具旋轉(zhuǎn)速度;磁頭旋轉(zhuǎn)速度;兩磁頭間距;處理過程時間;刀具在磁頭間的位置;浸沒深度;沖刮介質(zhì)粒度。
磁頭間距和鈍化處理時間對處理效果有很大的影響。延長鈍化處理時間,刃口鈍化程度隨之加大,但加大程度呈遞減趨勢。因此,為了進一步加大鈍化量,就需要耗費更多時間和材料。
若刃口鈍化處理時間恒定不變,兩磁頭的間距越小,刃口鈍化量就越大,這是因為間距減小時,刮削介質(zhì)比間距較大時能更多、更牢地吸附在刃口表面,在刀具和磁頭作旋轉(zhuǎn)運動時,較高的介質(zhì)吸附力會對刃口形成較大壓力,從而使刃口表面材料獲得更佳的刮削效果。