硬質合金刀具刃口鈍化方法的研究
摘 要
刃口鈍化是刃磨出適當的切削刃幾何形狀和去除刃口區域的微觀缺陷的過程,同時也是提高刀具壽命的一種方式。硬質合金刀具切削刃上的微觀缺陷加速刀具的磨損和破損,降低了刀具的使用壽命,通過刃口鈍化可以改善切削刃刃口質量。本文進行了硬質合金可轉位刀具的刃口鈍化實驗,應用有限元進行了切削過程的模擬仿真,并進行了刃口鈍化刀具的切削實驗。
本文通過改變磨料刷粒度、主軸轉速、接觸長度以及鈍化時間,進行硬質合金刀具的磨料刷刃口鈍化實驗。實驗結果表明鈍化時間以及主軸轉速是影響鈍化效果的主要因素,其次為磨料刷粒度以及接觸長度。通過磨料刷刃口鈍化實驗確定了硬質合金刀具的刃口鈍化工藝。另外,本文還進行了硬質合金刀具的振動拋光鈍化實驗,通過改變振動時間、磨料粒度以及裝夾方式,確定了刃口振動鈍化工藝。刃口鈍化實驗表明,刃口鈍化改變了切削刃幾何形狀,同時也改善刀具切削刃的刃口質量。
采用 Deform-2D 有限元分析軟件,建立不同鈍圓半徑的二維切削模型。仿真結果表明:鈍圓半徑影響切削力、切削溫度以及刀具磨損;刀具的切削性能與鈍圓半徑有關,合理的鈍圓半徑會提高刀具的使用壽。最后,進行了不同鈍圓半徑硬質合金刀具的切削實驗,結果表明:刃口鈍化提高了刀具的抗沖擊能力,降低了刀具的磨損,延長了刀具的使用壽命,刃口鈍化可以改善刀具的切削性能。
關鍵詞:硬質合金刀具, 切削力, 切削熱, 刃口鈍化,鈍圓半徑。