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      學術論文之刀具刃口鈍化實驗及結果

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      人氣:-發表時間:2021-01-05 15:50【

      學術論文之刀具刃口鈍化實驗

      以下實驗采用立式旋轉鈍化法:

      立式旋轉鈍化法:

        立式旋轉鈍化法主要是成組刀具在分散固體磨粒中進行旋轉運動,既能夠實現單個刀具的自轉和公轉運動,又能夠實現成組刀具的自轉和公轉運動。該方法可同時鈍化多把刀具,生產效率高,并且通過自轉運動和公轉運動使刀具各個刃口可受到較為均勻的鈍化,因此應用非常廣泛,不僅應用于刀具鈍化,還廣泛應用于工件拋光。國外主要有OTEC公司的立式旋轉鈍化法。國內主要有歐泰克拋光材料有限公司,他們的32工位刀具鈍化機就是立式旋轉鈍化法。

      刀具刃口鈍化實驗方案:

      刀具鈍化工藝參數 主要包括鈍化時間、刀具轉速、旋轉方向、磨粒類型、磨粒粒度和磨粒配比等。本文實驗所采用的刀具為ZX040的硬質合金立銑刀,鈍化方向為正轉,磨粒采用東莞歐泰克拋光材料有限公司的40目碳化硅。本文主要研究刀具轉速和鈍化時間對刀具刃口形貌的影響,刀具轉速設置為20r/min、30r/min、40r/min,時間設置為15min、30min、45min,實驗文案采用二因素三水平的全實驗設計,具體實驗參數組合如表;

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      刀具刃口鈍化實驗結果 


       按照鈍化實驗方案在立式旋轉鈍化機上完成鈍化實驗,將鈍化后的立銑刀經過掃描電子 顯微鏡觀察檢測,可得其刃口微觀形貌,圖所示為在1K倍掃描電子顯微鏡下立銑刀刃口鈍化前后的微觀形貌。

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      通過掃描電子顯微鏡觀察可知,鈍化前立銑刀刃口部分在砂輪加工過程中,由于金剛石顆粒的夫規則性,導致立銑刀前后刀面存在著深淺不一的加工痕跡,同時切削刃口部分存在著明顯的鋸齒現象,由于刀具刃口的結構特性,在加工過程中刃口部分承受大部分的切削力,而這些微觀缺陷將加劇刀具刃口的磨損,甚至發生崩刃,降低被加工工件的表面質量,降紙刀具耐用度,縮短刀具使用壽命。

        觀察鈍化后的立銑刀刃口部分掃描電鏡圖像 ,立銑刀前后刀面在砂輪加工過程中的殘留深淺不一的加工痕跡基本消失,降低了刀具的表面粗糙度,刃口部分明顯的鋸齒現象完全消失。鈍化前鋒利刃口部分經過鈍化后變得圓滑,大大降低了刃口部分的微小缺陷,雖然降低了一定的鋒利程度,但圓滑的刃口不易磨損,從而提高了刀具的耐用度以及被加工工件的表面質量,提升了切削加工的穩定性,延長了刀具的使用壽命。

      不同實際參數下的立銑刀刃口微觀形貌如表

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