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刃磨工艺要点
(1)主轴精度要好,一般砂轮端面跳动应≤0.02mm。砂轮端面跳动过大,磨削时砂轮断续冲击切削刃,容易使切削刃发生崩口,难以获得高精度切削刃。
(2)砂轮应具有良好的动平衡。砂轮的不平衡将导致机床的振动,进而影响被加工刀具的刃口质量和加工精度。
(3)刃磨砂轮应优先选用陶瓷结合剂金刚石砂轮。因为在磨削过程中陶瓷结合剂易发生微裂使磨粒得到更新自锐,使磨削过程平稳,有利于提高加工表面的精度和效率;次之可选耐热性较高的树脂结合剂金刚石砂轮。
(4)适时注意砂轮开ren,且开ren油石粒度要合适。用金刚石砂轮加工PCD刀具时,砂轮会发生堵塞、钝化、高温和快速磨损,导致加工速度降低和振纹、噪音的产生。通常选择比所用砂轮粒度细1~2号的软碳化硅油石作为开ren油石。
(5)因金刚石易与铁系合金发生化学扩散,加速砂轮磨损,因此应尽可能避免同时磨削金属与PCD。
(6)砂轮回转方向务必从刀具前刀面向后刀面回转。从磨削时PCD 刀具切削刃的受力可知,当砂轮从刀具前刀面向后刀面回转时,其磨削力(切向与法向力之和)作用于切削刃向内,即刀具受压应力,不易崩刀;反之则为拉应力,切削刃易崩口。若因刀具结构原因必须反转刃磨时,PCD刀具多少钱,则选用树脂结合剂砂轮优于金属和陶瓷结合剂砂轮。
(7)为了保证切削刃质量同时提高刃磨效率,可将刀具的后角分为大后角和小后角。用粗粒度砂轮先磨大后角,因接触面大磨削力大,刃磨效率高;然后用细粒度砂轮刃磨小后角,将小后角的刃带宽度控制在0.1~0.3mm左右,接触面小刃磨质量好。
PCD刀片的成功应用不仅仅取决于合理选用刀具几何参数和切削参数,有时还需要刀具供应商对刀具使用中遇到的问题提供解决方案。例如,某大型汽车零件加工车间采用J&M金刚石工具公司提供的PCD刀片进行铣槽加工,原来每片PCD金刚石刀片可加工1500个零件,但加工产生的切屑会损伤零件表面,为此,J&M公司提出用EDM(放电加工)工艺在金刚石刀片顶部加工一条径向断屑槽的解决方案,并专门定制了50片刀片,从而有效解决了这一问题。现在每片PCD刀片加工的零件数已由1500件提高到4300件。
PCD刀具可在极高的主轴转速下进行切削加工,但切削速度的变化对加工质量的影响不容忽视。虽然高速切削可提高加工效率,但在高速切削状态下,切削温度和切削力的增加可使刀尖发生破损,并使机床产生振动。加工不同工件材料时,PCD刀具的合理切削速度也有所不同,如铣削Al2O3强化地板的合理切削速度为110~120m/min;车削SiC颗粒增强铝基复合材料及氧化硅基工程陶瓷的合理切削速度为30~40m/min。
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