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潛山縣皖渝制刷廠
主營產品： 毛刷 毛刷輥 拋光刷 鋼絲刷 |
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對*進行鈍化處理的要求是：使切削刃均勻鈍化，從而提高*的加工效率。然而，毛刷的磨損增大了刃口鈍化工藝的難度。
*以來，對*切削刃進行刃口鈍化處理能提高生產效率和工件質量的事實已*。根據不同的加工條件，刃口鈍化處理可使*壽命zui多提高5倍。此外，切削刃的刃口鈍化還能提高被加工工件表面的顯微硬度。
在毛刷鈍化工藝中，影響刃口處理效果zui重要的工藝參數是橫向進給量aZ(即刷子外緣相對于切削刃刃口的垂直距離)和切削速度VC。在其他條件不變的情況下，提高這兩個參數中的任何一個都會增加材料的去除量，從而增大刃口倒圓值。提高切削速度可增加磨粒的動能，而且動能的增加與切削速度的平方成正比，從而會導致刃口倒圓半徑迅速增大。其它影響參數還包括刷刃口的持續(xù)時間t和磨粒尺寸。
切削刃鈍化工藝的難點在于，所產生的刃口倒圓是否均勻，以及能否獲得需要的倒圓，因為它們必須根據被加工材料進行設置。采用毛刷工藝對刃口進行鈍化處理時，刷子的磨損會導致刃口形狀出現偏差。因此，本研究的目的是確定磨損機理以及工藝參數對刷子磨損的影響。
鑒于切削刃的刃口形狀復雜，僅用一個刃口半徑值不足以*描述。Denkena提出了一種詳細描述刃口形狀的方法：借助于切削刃的部分線段Sα、Sγ和△r來描述切削刃的刃口形狀，通過引入形狀因子κ，來表示Sα與Sγ之比。在此項研究工作中，采用接觸式測頭來測量切削刃的刃口形狀。
磨料絲毛刷的運動與工藝參數
刷子的運動是通過工藝參數(切削速度VC、進給率aZ、往復運動速度VP和刀片安裝角φB)來描述的。加工平面的位置由刷子的旋轉方向以及切削*的方位來決定。在此，將刷子切入的刀片面稱為進入面，刷子脫離的刀片面稱為退出面。
刷毛自由端的形狀是通過對刷子的修整來確定的。修整時，刷子在一個與運動方向傾斜擺放的聚晶金剛石切削刃上滑過。由于力的作用以及修整過程的相對運動，在刷毛的端部形成了雙重斜面，這種形狀對鈍化過程不會帶來重大變化。借助高速攝影機，可以觀察到刃口鈍化的材料切除過程分為四個階段：在*階段，刷子接觸到*的進入面;在第二階段，由于刷子的旋轉運動，刷毛的自由端開始向上移動，同時刷毛產生彈性變形，并在切削刃上滑過;在第三階段，由于刷毛端部的形狀，使刷毛端頭與切削刃充分接觸，并將從切削刃上切除的材料從退出面上帶走。在第四階段，切除過程結束，刷毛離開切削*表面，繼續(xù)其圓周運動。
刷子磨損與材料切除
除了刷毛形狀和刷子的運動以外，刷子的磨損對材料的切除也具有決定意義。Landberger 將刷子的磨損分為刷毛逐漸縮短、硬質材料晶粒的磨損以及刷毛的破損。刷毛的縮短是由于刷毛對切削刃的抱合過程，兩者之間逐漸形成一個橢圓形的接觸面，因此其主要影響因素是切削速度。由于修整以后刷毛的端部已經形成了一定形狀，因此Landberger描述的橢圓形接觸面在刷除過程開始時就已形成，不應將其看作是刷毛磨損的結果。在刷除過程中，這種原始狀態(tài)受到切削速度和進給率變化的影響。隨著切削速度的提高，開始出現磨粒破碎和脫落。此時，不僅刷毛所受的力負荷增大，而且熱負荷也在提高，從而加劇了磨粒脫落。隨著進給率的增大，力負荷也隨之增大。當切削速度較低時，磨粒變鈍的主要原因是機械磨損。
在刃口鈍化的開始階段，刷毛上的磨粒處于鋒利狀態(tài)，很適合刃口倒圓。在這個階段，刷毛的磨損速度很快，并與加工過程的工藝參數無關。接下來，是一個準穩(wěn)定磨損階段，在此階段，刷子持續(xù)而均勻地倒圓刃口。在切削速度較高時，刷毛鋒利程度的降低是由于磨粒從尼龍基體中脫落，以及熱量造成的影響;而在切削速度較低時，刷毛鋒利程度降低則是由于磨粒變鈍所致。切削刃在開始階段低速下的鈍化過程比在高速時變化平緩。這是因為不同的磨損機理所致。在VC=15m/s時，由于力和熱負荷較小，導致材料去除量保持穩(wěn)定。
隨著刷子刷刮切削刃的數目增加，形狀因子κ值逐漸減小，表明在退出面上倒圓的弧線延長了。這種現象是隨著刷毛磨損而出現的，尤其是在進入面這一邊，導致刷子去除材料的能力減弱。
漢諾威生產技術與機床研究所的研究表明，刷毛的磨損主要受到切削速度的影響。當切削速度增加時，動能的提高導致磨粒發(fā)生破碎，同時也使磨粒變得鋒利，而刷子的材料去除能力因磨粒的脫離而減弱。在較高的切削速度下，刷毛受熱負荷的影響較大。而在較低的切削速度下，力和熱負荷的影響變得次要，主要是機械磨損使磨粒變鈍。刷毛的材料去除能力在鈍化開始階段快速降低，然后過渡到比較穩(wěn)定的狀態(tài)，此時，其材料去除能力成線性下降。材料去除能力的變化是由于刷毛的磨損程度不同。通過減小切削速度，可以保持比較穩(wěn)定的材料去除性能，但去除率較低。
