正確的刀具邊緣修整對刀具的性能和壽命有很大的影響,通過減少常見失效例如碎斷、發熱引起的破損、積屑瘤等,這些故障嚴重影響刀具的穩定性。適當修磨刀具,還能改進切削過程的可重復精度,有助于實現完全自動化生產。
刃口修磨是微小的磨蝕過程,必須對整個過程進行控制,才能保證嚴格的公差要求。問題是,在對刀具材料進行加工時,很難控制金屬切除率和刀刃的一致性。修磨工藝常常憑著經驗推測,而且受制于機床的可變性和操作者的專業技能。常規修磨工藝往往磨削過多刀具的角,并且可能由于零件差異而無法控制換刀基準。操作中,不僅刃口修磨難以控制,而且切削工況沿刀刃變化,加工時最佳修磨量也沿刀刃變化。
WilliamJ.Enders博士稱,“切削深度隨著刀尖半徑減小而減小,所以人們希望減小刀尖圓角半徑。”Enders是密執安理工大學機械工程與工程力學系副教授,兼密執安Houghton加工分析技術公司總裁,研究刀具邊緣加工已有十多年。
在刀具前緣,切削深度是最大的,因此刀刃最需要保護。而在刀具后緣,切削深度幾乎減小為零,修磨量應相應減小。對于恒定不變的修磨量,為了保護刀具前緣,在刀具后緣修磨量大于切屑深度,因此刀刃不能有效地切除材料,還增大摩擦、切削力、溫度和磨損。
直到不久前,刀具邊緣修整方法的進展速度落后于刀具其它相關技術,如基體材料、形狀尺寸和表面涂層。位于賓夕法尼亞州Cresco的。ConicityTechnologiesLLC(www.conicity.com)利用其專用微幾何工藝,創造出了在同一刀具的不同表面進行可變修磨的工藝。該工藝采用致密的碳化硅纖維刷,并采用計算機數控技術精密控制刃口成形,公差始終保持在0.0003英寸以內,這個數量級比大多數常規修磨方法更精密。
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