圣戈班磨料磨具是世界500強(qiáng)圣戈班集團(tuán)旗下的分支機(jī)構(gòu)，作為磨料磨具行業(yè)的創(chuàng)新者，圣戈班設(shè)計(jì)、制造和銷售NORTON?（諾頓?）、NORTON?WINTER?（諾頓?溫特?）、FLEXOVIT?（富來(lái)維特?）等三大品牌的產(chǎn)品，為相關(guān)制造領(lǐng)域提供專業(yè)、和人性化的綜合磨削解決方案。主要產(chǎn)品有固結(jié)磨具、涂附磨具、工業(yè)超硬磨具、樹脂切割打磨片及建筑工業(yè)用金剛石產(chǎn)品和設(shè)備，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、鋼鐵、航空航天、軸承齒輪、鐵路、鑄造、機(jī)床工具、刀具、電子半導(dǎo)體、新能源及汽車售后等各種制造領(lǐng)域。

自1994年進(jìn)入中國(guó)以來(lái)，圣戈班磨料磨具一直保持快速發(fā)展，目前已擁有5家生產(chǎn)工廠，1家磨削技術(shù)中心及700多名員工。憑借先進(jìn)的磨削及切割技術(shù)的應(yīng)用，圣戈班磨料磨具幫助工業(yè)制造領(lǐng)域的客戶提高生產(chǎn)力并呈現(xiàn)表現(xiàn)。

刀具目前正在向微精化發(fā)展，從小型、微型到毫微刀具，φ0.1mm的刀具已經(jīng)不再稀奇，對(duì)刀具刃口的要求也越發(fā)嚴(yán)苛。刀具在粗開槽后，為達(dá)到更好的尺寸和精度，需要通過(guò)拋光工序來(lái)獲得更好的表面光潔度。拋光砂輪的粒度從D20、D10發(fā)展到D3、D1就是為了追求更的刃口質(zhì)量。

圣戈班Flute Polish砂輪是一款德國(guó)研發(fā)的橡膠結(jié)合劑砂輪產(chǎn)品，主要應(yīng)用于鉆頭類旋轉(zhuǎn)刀具的拋光應(yīng)用。Flute Polish砂輪采用圣戈班公司研發(fā)、富有彈性的橡膠結(jié)合劑，能夠非常好的貼合工件表面，輕松應(yīng)對(duì)各種較大拋光面積的工件表面；耐磨性好，能達(dá)到的鏡面拋光效果；能縮短拋光工序加工節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率，進(jìn)一步降低刀具加工的綜合成本。

應(yīng)用案例：硬質(zhì)合金刀具的開槽磨削

砂輪規(guī)格：開槽砂輪D54 Q-Flute2 拋光砂輪Flute Polish

磨床型號(hào)：Walter Helitronic Power

冷卻液：油

工件：硬質(zhì)合金鉆頭 φ10mm

開槽磨削參數(shù)：

進(jìn)給速率：Vf=100mm/min

開槽余量：Ae=3.5mm

砂輪線速度：Vc=18m/s

拋光加工參數(shù)：

進(jìn)給速度：Vf=150mm/min

拋光余量：Ae=0.02mm

砂輪線速度：Vc=22m/s

價(jià)值體現(xiàn)：

·工件有非常好的刃口品質(zhì)并達(dá)到鏡面拋光效果

·相比普通樹脂砂輪，拋光工序用時(shí)縮短50%以上

齒輪類零件加工

齒輪是能彼此符合的有齒的機(jī)械零件，齒輪傳動(dòng)可完成減速、增速、變向等功能。它在機(jī)械傳動(dòng)及整個(gè)機(jī)械領(lǐng)域中運(yùn)用極其廣泛。本文對(duì)齒輪類零件的加工工藝做歸納總結(jié)。

1

齒輪的功用、結(jié)構(gòu)

齒輪雖然由于它們?cè)跈C(jī)器中的功用不同而規(guī)劃成不同的形狀和尺度，但總可劃分為齒圈和輪體兩個(gè)部分。常見的圓柱齒輪有以下幾類(下圖)：盤類齒輪、套類齒輪、內(nèi)齒輪、軸類齒輪、扇形齒輪、齒條。其中盤類齒輪運(yùn)用廣。

圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)方法

一個(gè)圓柱齒輪能夠有一個(gè)或多個(gè)齒圈。普通的單齒圈齒輪工藝性好；而雙聯(lián)或三聯(lián)齒輪的小齒圈往往會(huì)遭到臺(tái)肩的影響，約束了某些加工辦法的運(yùn)用，一般只能選用插齒。假如齒輪精度要求高，需求剃齒或磨齒時(shí)，一般將多齒圈齒輪做成單齒圈齒輪的組合結(jié)構(gòu)。

2圓柱齒輪的精度要求

齒輪本身的制作精度，對(duì)整個(gè)機(jī)器的工作性能、承載能力及運(yùn)用壽命都有很大影響。根據(jù)齒輪的運(yùn)用條件，對(duì)齒輪傳動(dòng)提出以下幾方面的要求：

1.

運(yùn)動(dòng)精度

要求齒輪能準(zhǔn)確地傳遞運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)比安穩(wěn)，即要求齒輪在一轉(zhuǎn)中，轉(zhuǎn)角差錯(cuò)不超越一定范圍。

2,

工作平穩(wěn)性

要求齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，沖擊、振蕩和噪聲要小。這就要求約束齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)瞬時(shí)速比的改變要小，也就是要約束短周期內(nèi)的轉(zhuǎn)角差錯(cuò)。

3.

觸摸精度

齒輪在傳遞動(dòng)力時(shí)，為了不致因載荷分布不均勻使觸摸應(yīng)力過(guò)大，引起齒面過(guò)早磨損，這就要求齒輪工作時(shí)齒面觸摸要均勻，并確保有一定的觸摸面積和符合要求的觸摸位置。

4.

齒側(cè)空隙

要求齒輪傳動(dòng)時(shí)，非工作齒面間留有一定空隙，以儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，補(bǔ)償因溫度、彈性變形所引起的尺度改變和加工、安裝時(shí)的一些差錯(cuò)。

3齒輪的資料

齒輪應(yīng)按照運(yùn)用的工作條件選用適宜的資料。齒輪資料的挑選對(duì)齒輪的加工性能和運(yùn)用壽命都有直接的影響。

一般齒輪選用中碳鋼(如45鋼)和低、中碳合金鋼，如20Cr、40Cr、20CrMnTi等。2要求較高的重要齒輪可選用38CrMoAlA氮化鋼，非傳力齒輪也能夠用鑄鐵、夾布膠木或尼龍等資料。

4齒輪的熱處理

齒輪加工中根據(jù)不同的意圖，組織兩種熱處理工序：

毛坯熱處理

在齒坯加工前后組織預(yù)先熱處理正火或調(diào)質(zhì)，其首要意圖是消除鑄造及粗加工引起的剩余應(yīng)力、改善資料的可切削性和進(jìn)步歸納力學(xué)性能。

2.

齒面熱處理

齒形加工后，為進(jìn)步齒面的硬度和耐磨性，常進(jìn)行滲碳淬火、高頻感應(yīng)加熱淬火、碳氮共滲和滲氮等熱處理工序。

5齒輪毛坯

齒輪的毛坯方法首要有棒料、鍛件和鑄件。棒料用于小尺度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且對(duì)強(qiáng)度要求低的齒輪。當(dāng)齒輪要求強(qiáng)度高、耐磨和耐沖擊時(shí)，多用鍛件，直徑大于400～600mm的齒輪，常用鑄造毛坯。

為了削減機(jī)械加工量，對(duì)大尺度、低精度齒輪，能夠直接鑄出輪齒；關(guān)于小尺度、形狀復(fù)雜的齒輪，可用精細(xì)鑄造、壓力鑄造、精細(xì)鑄造、粉末冶金、熱軋和冷擠等新工藝制作出具有輪齒的齒坯，以進(jìn)步勞動(dòng)出產(chǎn)率、節(jié)省原資料。

6齒坯的機(jī)械加工計(jì)劃的挑選

關(guān)于軸齒輪和套筒齒輪的齒坯，其加工進(jìn)程和一般軸、套基本相似，現(xiàn)首要討論盤類齒輪齒坯的加工進(jìn)程。齒坯的加工工藝計(jì)劃首要取決于齒輪的輪體結(jié)構(gòu)和出產(chǎn)類型。

1 大批很多出產(chǎn)的齒坯加工

大批很多加工中等尺度齒坯時(shí)，多選用“鉆一拉一多刀車”的工藝計(jì)劃。

(1)以毛坯外圓及端面定位進(jìn)行鉆孔或擴(kuò)孔。

(2)拉孔。

(3)以孔定位在多刀半自動(dòng)車床上粗精車外圓、端面、切槽及倒角等。

這種工藝計(jì)劃由于選用機(jī)床能夠組成流水線或自動(dòng)線，所以出產(chǎn)。

成批出產(chǎn)的齒坯加工

成批出產(chǎn)齒坯時(shí)，常選用“車一拉一車”的工藝計(jì)劃

(1)以齒坯外圓或輪毅定位，精車外圓、端面和內(nèi)孔。

(2)以端面支承拉孔(或花鍵孔)。

(3)以孔定位精車外圓及端面等。

這種計(jì)劃可由臥式車床或轉(zhuǎn)塔車床及拉床實(shí)現(xiàn)。它的特點(diǎn)是加工質(zhì)量安穩(wěn)，出產(chǎn)效率較高。

當(dāng)齒坯孔有臺(tái)階或端面有槽時(shí)，能夠充分利用轉(zhuǎn)塔車床上的多刀來(lái)進(jìn)行多工位加工，在轉(zhuǎn)塔車床上一次完成齒坯的加工。

7輪齒加工辦法

齒輪齒圈的齒形加工是整個(gè)齒輪加工的中心。齒輪加工有許多工序，這些都是為齒形加工服務(wù)的，其意圖在于終究獲得符合精度要求的齒輪。

按照加工原理，齒形可分為成形法和展成法。成形法是用與被切齒輪齒槽形狀相符的成形刀具切出齒面的辦法，如銑齒、拉齒和成型磨齒等。

展成法是齒輪刀具與工件按齒輪副的嚙合關(guān)系作展成運(yùn)動(dòng)切出齒面的辦法，如滾齒、插齒、剃齒、磨齒和珩齒等。

齒形加工計(jì)劃的挑選，首要取決于齒輪的精度等級(jí)、結(jié)構(gòu)形狀、出產(chǎn)類型及出產(chǎn)條件，關(guān)于不同的精度等級(jí)的齒輪，常用的齒形加工計(jì)劃如下：

（1）8級(jí)精度以下齒輪

調(diào)質(zhì)齒輪用滾齒或插齒就能滿足要求。關(guān)于淬硬齒輪可選用：滾（插）齒—齒端加工—淬火—校對(duì)孔的加工計(jì)劃。但淬火前齒形加工精度應(yīng)進(jìn)步一級(jí)。

（2）6-7級(jí)精度齒輪

關(guān)于淬硬齒輪可選用：粗滾齒—精滾齒—齒端加工—精剃齒—外表淬火—校對(duì)基準(zhǔn)—珩齒。

（3）5級(jí)精度以上齒輪

一般選用：粗滾齒—精滾齒—齒端加工—淬火—校對(duì)基準(zhǔn)—粗磨齒—精磨齒。磨齒是現(xiàn)在齒形加工中精度蕞高，外表粗糙度值蕞小的加工辦法，蕞可達(dá)3-4級(jí)。

銑齒

齒輪精度等級(jí)：9級(jí)以下

齒面粗糙度Ra：6.3~3.2μm

適用范圍：?jiǎn)渭夼涑霎a(chǎn)中，加工低精度的外圓柱齒輪、齒條、錐齒輪、蝸輪

拉齒

齒輪精度等級(jí)：7級(jí)

齒面粗糙度Ra：1.6~0.4μm

適用范圍：大批量出產(chǎn)7級(jí)內(nèi)齒輪，外齒輪拉刀制作復(fù)雜，故少用

滾齒

齒輪精度等級(jí)：8~7級(jí)

齒面粗糙度Ra：3.2~1.6μm

適用范圍：各種批量出產(chǎn)中，加工中等質(zhì)量外圓柱齒輪及蝸輪

插齒

齒面粗糙度Ra：1.6μm

適用范圍：各種批量出產(chǎn)中，加工中等質(zhì)量的內(nèi)、外圓柱齒輪、多聯(lián)齒輪及小型齒條

5.

滾（或插）齒—淬火—珩齒

齒面粗糙度Ra：0.8~0.4μm

適用范圍：用于齒面淬火的齒輪

圓柱齒輪加工工藝進(jìn)程常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀、精度等級(jí)、出產(chǎn)批量及出產(chǎn)條件不同而選用不同的工藝計(jì)劃。下面列出兩個(gè)精度要求不同的齒輪典型工藝進(jìn)程供剖析比較。

一、普通精度齒輪加工工藝剖析

（一）工藝進(jìn)程剖析

 圖9－17所示為一雙聯(lián)齒輪，資料為40Cr，精度為7－6－6級(jí)，其加工工藝進(jìn)程見表9－6。

 從表中可見，齒輪加工工藝進(jìn)程大致要通過(guò)如下幾個(gè)階段：毛坯熱處理、齒坯加工、齒形加工、齒端加工、齒面熱處理、精基準(zhǔn)批改及齒形精加工等。

粗車外圓及端面，留余量1.5～2mm，鉆鏜花鍵底孔至尺度φ30H12

拉花鍵孔

鉗工去毛刺

上芯軸，精車外圓，端面及槽至要求

查驗(yàn)

滾齒（z＝42），留剃余量0.07～0.10 mm

插齒（z＝28），留剃余量0.0,4～0.06 mm

倒角（Ⅰ、Ⅱ齒12°牙角）

剃齒（z＝42），公法線長(zhǎng)度至尺度上限

剃齒（z＝28），選用螺旋視點(diǎn)為5°的剃齒刀，剃齒后公法線長(zhǎng)度至尺度上限

齒部高頻淬火：G52

推孔

珩齒

總檢入庫(kù)

外圓及端面

φ30H12孔及A面

花鍵孔及A面

花鍵孔及B面

花鍵孔及端面

 加工的地一階段是齒坯初進(jìn)入機(jī)械加工的階段。因?yàn)辇X輪的傳動(dòng)精度主要決定于齒形精度和齒距散布均勻性，而這與切齒時(shí)選用的定位基準(zhǔn)（孔和端面）的精度有著直接的聯(lián)系，所以，這個(gè)階段主要是為下一階段加工齒形準(zhǔn)備精基準(zhǔn)，使齒的內(nèi)孔和端面的精度根本到達(dá)規(guī)則的技術(shù)要求。在這個(gè)階段中除了加工出基準(zhǔn)外，關(guān)于齒形以外的次要表面的加工，也應(yīng)盡量在這一階段的后期加以完成。

 第二階段是齒形的加工。關(guān)于不需要淬火的齒輪，一般來(lái)說(shuō)這個(gè)階段也就是齒輪的終加工階段，通過(guò)這個(gè)階段就應(yīng)當(dāng)加工出完全契合圖樣要求的齒輪來(lái)。關(guān)于需要淬硬的齒輪，有必要在這個(gè)階段中加工出能滿意齒形的終精加工所要求的齒形精度，所以這個(gè)階段的加工是確保齒輪加工精度的要害階段。應(yīng)予以特別注意。

 加工的第三階段是熱處理階段。在這個(gè)階段中主要對(duì)齒面的淬火處理，使齒面到達(dá)規(guī)則的硬度要求。

 加工的終階段是齒形的精加工階段。這個(gè)階段的意圖，在于批改齒輪通過(guò)淬火后所引起的齒形變形，進(jìn)一步進(jìn)步齒形精度和降低表面粗糙度，使之到達(dá)終的精度要求。在這個(gè)階段中首先應(yīng)對(duì)定位基準(zhǔn)面（孔和端面）進(jìn)行修整，因淬火以后齒輪的內(nèi)孔和端面均會(huì)發(fā)生變形，如果在淬火后直接選用這樣的孔和端面作為基準(zhǔn)進(jìn)行齒形精加工，是很難到達(dá)齒輪精度的要求的。以修整過(guò)的基準(zhǔn)面定位進(jìn)行齒形精加工，可以使定位經(jīng)確可靠，余量散布也比較均勻，以便到達(dá)精加工的意圖。

（二）定位基準(zhǔn)的斷定

 定位基準(zhǔn)的精度對(duì)齒形加工精度有直接的影響。軸類齒輪的齒形加工一般挑選鼎尖孔定位，某些大模數(shù)的軸類齒輪多挑選齒輪軸頸和一端面定位。盤套類齒輪的齒形加工常選用兩種定位基準(zhǔn)。

 1）內(nèi)孔和端面定位 挑選既是規(guī)劃基準(zhǔn)又是丈量和安裝基準(zhǔn)的內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，既契合“基準(zhǔn)重合”原則，又能使齒形加工等工序基準(zhǔn)一致，只要嚴(yán)格操控內(nèi)孔精度，在專用芯軸上定位時(shí)不需要找正。故出產(chǎn)率高，廣泛用于成批出產(chǎn)中。

 2）外圓和端面定位 齒坯內(nèi)孔在通用芯軸上安裝，用找正外圓來(lái)決定孔中心方位，故要求齒坯外圓對(duì)內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)要小。因找正功率低，一般用于單件小批出產(chǎn)。

（三）齒端加工

 如圖9－18所示，齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱，和去毛刺等。倒圓、倒尖后的齒輪，沿軸向滑動(dòng)時(shí)容易進(jìn)入嚙合。倒棱可去除齒端的銳邊，這些銳邊經(jīng)滲碳淬火后很脆，在齒輪傳動(dòng)中易崩裂。

   用銑刀進(jìn)行齒端倒圓，如圖9－19所示。倒圓時(shí)，銑刀在高速旋轉(zhuǎn)的一起沿圓弧作往復(fù)搖擺（每加工一齒往復(fù)搖擺一次）。加工完一個(gè)齒后工件沿徑向退出，分度后再送進(jìn)加工下一個(gè)齒端。

 齒端加工有必要安排在齒輪淬火之前，通常多在滾（插）齒之后。

（四）精基準(zhǔn)批改

 齒輪淬火后基準(zhǔn)孔發(fā)生變形，為確保齒形精加工質(zhì)量，對(duì)基準(zhǔn)孔有必要給予批改。

 對(duì)外徑定心的花鍵孔齒輪，通常用花鍵推刀批改。推孔時(shí)要避免歪斜，有的工廠選用加長(zhǎng)推刀前引導(dǎo)來(lái)避免歪斜，已獲得較好作用。

 對(duì)圓柱孔齒輪的批改，可選用推孔或磨孔，推孔出產(chǎn)率高，常用于未淬硬齒輪；磨孔精度高，但出產(chǎn)率低，關(guān)于整體淬火后內(nèi)孔變形大硬度高的齒輪，或內(nèi)孔較大、厚度較薄的齒輪，則以磨孔為宜。

 磨孔時(shí)一般以齒輪分度圓定心，如圖9－20所示，這樣可使磨孔后的齒圈徑向跳動(dòng)較小，對(duì)以后磨齒或珩齒有利。為進(jìn)步出產(chǎn)率，有的工廠以金剛鏜替代磨孔也獲得了較好的作用。

二、齒輪加工工藝特色（二）齒輪加工工藝特色

（1）定位基準(zhǔn)的精度要求較高  

    由圖9－21可見，作為定位基準(zhǔn)的內(nèi)孔其尺度精度標(biāo)示為φ85H5，基準(zhǔn)端面的粗糙度較細(xì)，為Ra1.6μm，它對(duì)基準(zhǔn)孔的跳動(dòng)為0.014mm，這幾項(xiàng)均比一般精度的齒輪要求為高，因此，在齒坯加工中，除了要注意操控端面與內(nèi)孔的筆直度外，需要留必定的余量進(jìn)行精加工。精加工孔和端面選用磨削，先以齒輪分度圓和端面作為定位基準(zhǔn)磨孔，再以孔為定位基準(zhǔn)磨端面，操控端面跳動(dòng)要求，以確保齒形精加工用的精基準(zhǔn)的經(jīng)確度。  （2）齒形精度要求高  圖上標(biāo)示6－5－5級(jí)。為滿意齒形精度要求，其加工計(jì)劃應(yīng)挑選磨齒計(jì)劃，即滾（插）齒－齒端加工－高頻淬火－批改基準(zhǔn)－磨齒。磨齒精度可達(dá)4級(jí)，但出產(chǎn)率低。本例齒面熱處理選用高頻淬火，變形較小，故留磨余量可縮小到0.1 mm左右，以進(jìn)步磨齒功率。

刀具是現(xiàn)代切削加工中極其關(guān)鍵的根底部件，其功能直接影響加工功率和已加工零件的表面質(zhì)量。即使對(duì)刀具刃口進(jìn)行細(xì)心的磨削，刀具刃區(qū)的描摹依然會(huì)存在細(xì)微缺點(diǎn)，然后降低刀具的壽數(shù)和加工質(zhì)量。刀具刃口鈍化能夠延常刀具使用壽數(shù)50%-400%。因此，近年來(lái)刀具鈍化技能越來(lái)越受到重視。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于刀具刃口鈍化展開了大量的研討。Tugrul ozel選用切削軟件進(jìn)行方真，研討了鈍化后的PCBN刀具切削鋁合金時(shí)的應(yīng)力和切削力等的改變規(guī)則；P.I.Varela等研討了不同的刃口形狀對(duì)切削后的剩余應(yīng)力及已加工零件的表面質(zhì)量的影響，驗(yàn)證了刀具刃口鈍化能夠有用提高加工表面質(zhì)量；賈秀杰等選用切削實(shí)驗(yàn)探究了鈍化后的刀具在不同的切削參數(shù)下切削工件時(shí)，產(chǎn)生的切削力和被加工零件的表面質(zhì)量隨切削參數(shù)改變而改變的規(guī)則；朱曉雯選用了7種不同的鈍化工藝對(duì)硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行鈍化處理，其間包含立式旋轉(zhuǎn)鈍化法，并經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了不同鈍化方式對(duì)硬質(zhì)合金刀具壽數(shù)的影響。

刀具鈍化刃口尺度歸于微米級(jí)，通常選用鈍圓半徑表征刃口概括。實(shí)際上，刀具鈍化的刃口概括并非規(guī)則的圓弧，僅僅選用鈍圓半徑不足以表征實(shí)際的鈍化概括。B.Denkena等提出了任何切削刃的非對(duì)稱問(wèn)題K-factor方法，選用從極點(diǎn)刀尖1和刀尖2的比率Sa/Sγ即K因子來(lái)表示，邊緣的扁平度經(jīng)過(guò)參數(shù)△γ和φ的比值來(lái)表示，這種方法相對(duì)簡(jiǎn)單且可視化；C. F. Wyen等提出刀具刃口鈍化形狀的非對(duì)稱性問(wèn)題，以一個(gè)圓的形式描繪刃口鈍化形狀，選用Da和Dγ的比率來(lái)測(cè)量垂直極點(diǎn)與兩邊的距離，選用R2≤0.9判定系數(shù)驗(yàn)證。

目前通常選用K因子表示刀具鈍化非對(duì)稱刃口。當(dāng)K=1時(shí)，刀具鈍化刃口為對(duì)稱刃口，即為鈍圓半徑。當(dāng)K≠1時(shí)，刀具鈍化刃口為非對(duì)稱刃口。國(guó)內(nèi)外關(guān)于刀具鈍化非對(duì)稱刃口機(jī)制的研討十分少C.E.H.Ventura等選用研磨法對(duì)CBN刀具進(jìn)行鈍化，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了不同的K因子對(duì)刀具刃口磨損的影響程度不同，選擇合適的K值以減少磨損；E.Bassett等選用磨料刷法對(duì)刀具進(jìn)行鈍化，研討了不同K因子的非對(duì)稱刃口對(duì)涂層WC-Co刀具切削AISI1045的磨損和熱力散布的影響規(guī)則，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了Sα值影響刀具壽數(shù)，主要是后刀面磨損。因此，對(duì)刀具非對(duì)稱刃口鈍化的研討是必要的。

本文選用刀具刃口鈍化進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)研討，對(duì)硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行立式旋轉(zhuǎn)鈍化，經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行數(shù)學(xué)回歸分析，研討了刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子隨不同鈍化參數(shù)的改變規(guī)則，為實(shí)現(xiàn)刀具鈍化刃口優(yōu)化供給依據(jù)。

1  刀具刃口鈍化實(shí)驗(yàn)

如圖1所示，在立式旋轉(zhuǎn)鈍化機(jī)上進(jìn)行刀具鈍化處理。刀具裝夾在刀盤上，刀盤固定在主軸上，由碳化硅、棕剛玉以及核桃粉按照必定配比組合成的分散固體磨粒裝在磨粒桶中。成組刀具在磨粒中實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)，單個(gè)刀具實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)，達(dá)到鈍化的意圖。

刀具選用標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為ZX040的硬質(zhì)合金立銑刀。刀具前角14°，后角15°，刃長(zhǎng)25mm，直徑10mm，柄長(zhǎng)75mm。

選用Alicona光學(xué)三維刀具測(cè)量?jī)x對(duì)鈍化后的刀具非對(duì)稱刃口進(jìn)行檢測(cè)（見圖2）。刀具鈍化非對(duì)稱刃口檢測(cè)成果如圖3所示。

依據(jù)鈍化速度、鈍化時(shí)刻、磨粒配比和磨粒粒度規(guī)劃正交實(shí)驗(yàn)。其間，磨粒由棕剛玉和碳化硅組成，磨粒配比為碳化硅與棕剛玉的比值。刀具鈍化正交實(shí)驗(yàn)成果見表1。

圖1  刀具刃口鈍化機(jī)    圖2  光學(xué)三維刀具測(cè)量?jī)x

圖3  刀具鈍化非對(duì)稱刃口檢測(cè)成果

表1  刀具鈍化正交實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)成果表明，不同的鈍化參數(shù)對(duì)刀具非對(duì)稱刃口的影響程度不同。鈍化時(shí)刻對(duì)刀具非對(duì)稱刃口K因子的影響蕞大，磨粒配比與主軸轉(zhuǎn)速次之，磨粒粒度對(duì)刀具非對(duì)稱刃口K因子的影響蕞小。

2  刀具鈍化非對(duì)稱刃口模型的樹立

選用數(shù)學(xué)回歸法樹立刀具非對(duì)稱刃口K因子的猜測(cè)模型，把刀具鈍化4個(gè)鈍化參數(shù)作為自變量，刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子為因變量。依據(jù)正交實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行數(shù)學(xué)回歸，獲得刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子的猜測(cè)模型。

Y=1.352-0.00003651A-0.024B 0.000007221AD 0.004BD-0.002CD    （1）

式中，Y為因子；A為主軸轉(zhuǎn)速(mm/min)；B為鈍化時(shí)刻(min)；C為磨粒粒度(目數(shù))；D為磨粒配比。

為查驗(yàn)數(shù)學(xué)回歸法構(gòu)造的的刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子模型能否較好地體現(xiàn)各自變量與因變量之間的函數(shù)關(guān)系，選用F查驗(yàn)法進(jìn)行顯著性查驗(yàn)，K因子模型的F法查驗(yàn)，成果見表2。

查F散布表，當(dāng)α=0.05 時(shí)，F(xiàn)=（4，4）=6.39，因?yàn)镕比16.591>6.39，從刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子模型的F查驗(yàn)法的查驗(yàn)成果可知，該猜測(cè)模型能夠較好地反映刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子與主軸轉(zhuǎn)速、鈍化時(shí)刻、磨粒粒度和磨粒配比之間的關(guān)系。

表2  刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子模型的方差分析表

小結(jié)

選用立式旋轉(zhuǎn)鈍化法進(jìn)行刀具刃口鈍化實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)正交實(shí)驗(yàn)研討刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子隨鈍化參數(shù)的改變規(guī)則，對(duì)刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子的影響蕞大的是鈍化時(shí)刻，其次是磨粒配比與主軸轉(zhuǎn)速，磨粒粒度對(duì)刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子的影響蕞小。選用數(shù)學(xué)回歸方法樹立了刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子的猜測(cè)模型，選用方差分析驗(yàn)證了該模型的正確性。