学术论文之刀具刃口钝化实验及结果

学术论文之刀具刃口钝化实验

以下实验采用立式旋转钝化法：

立式旋转钝化法：

  立式旋转钝化法主要是成组刀具在分散固体磨粒中进行旋转运动，既能够实现单个刀具的自转和公转运动，又能够实现成组刀具的自转和公转运动。该方法可同时钝化多把刀具，生产效率高，并且通过自转运动和公转运动使刀具各个刃口可受到较为均匀的钝化，因此应用非常广泛，不仅应用于刀具钝化，还广泛应用于工件抛光。国外主要有OTEC公司的立式旋转钝化法。国内主要有欧泰克抛光材料有限公司，他们的32工位刀具钝化机就是立式旋转钝化法。

刀具刃口钝化实验方案：

刀具钝化工艺参数 主要包括钝化时间、刀具转速、旋转方向、磨粒类型、磨粒粒度和磨粒配比等。本文实验所采用的刀具为ZX040的硬质合金立铣刀，钝化方向为正转，磨粒采用东莞欧泰克抛光材料有限公司的40目碳化硅。本文主要研究刀具转速和钝化时间对刀具刃口形貌的影响，刀具转速设置为20r/min、30r/min、40r/min，时间设置为15min、30min、45min，实验文案采用二因素三水平的全实验设计，具体实验参数组合如表；

刀具刃口钝化实验结果 

 按照钝化实验方案在立式旋转钝化机上完成钝化实验，将钝化后的立铣刀经过扫描电子 显微镜观察检测，可得其刃口微观形貌，图所示为在1K倍扫描电子显微镜下立铣刀刃口钝化前后的微观形貌。

通过扫描电子显微镜观察可知，钝化前立铣刀刃口部分在砂轮加工过程中，由于金刚石颗粒的夫规则性，导致立铣刀前后刀面存在着深浅不一的加工痕迹，同时切削刃口部分存在着明显的锯齿现象，由于刀具刃口的结构特性，在加工过程中刃口部分承受大部分的切削力，而这些微观缺陷将加剧刀具刃口的磨损，甚至发生崩刃，降低被加工工件的表面质量，降纸刀具耐用度，缩短刀具使用寿命。

  观察钝化后的立铣刀刃口部分扫描电镜图像 ，立铣刀前后刀面在砂轮加工过程中的残留深浅不一的加工痕迹基本消失，降低了刀具的表面粗糙度，刃口部分明显的锯齿现象完全消失。钝化前锋利刃口部分经过钝化后变得圆滑，大大降低了刃口部分的微小缺陷，虽然降低了一定的锋利程度，但圆滑的刃口不易磨损，从而提高了刀具的耐用度以及被加工工件的表面质量，提升了切削加工的稳定性，延长了刀具的使用寿命。

不同实际参数下的立铣刀刃口微观形貌如表

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