硬质合金刀片前刀面的剪切增稠抛光实验研究

目的 采用柔性的剪切增稠抛光(STP)方法抛光开设有弧形断屑槽的硬质合金刀片前刀面,降低其粗糙度,提高刀具的切削性能.方法 利用非牛顿幂率流体的剪切增稠效应与磨粒的微切削作用,实现对工件粗糙表面的微凸峰去除.以前刀面断屑槽的表面粗糙度为评价指标,采用田口法设计正交实验,分析抛光速度、磨粒浓度、倾斜角度以及磨粒粒度等抛光工艺参数对刀片前刀面表面粗糙度的影响,采用方差分析(ANOVA)法评估各因素的有效权重,得到优化工艺参数组合.结果 抛光速度对表面粗糙度的影响最大,为74％;磨粒粒度与磨粒浓度次之,均为11％;倾斜角度对刀片前刀面表面粗糙度的影响最小,仅为4％.在抛光速度为85 r/min、磨粒浓度为9％(质量分数)、倾斜角度为2°以及磨粒粒度为#8000的优化工艺参数组合下进行抛光实验,抛光15 min后,刀片前刀面断屑槽表面粗糙度从(120±20)nm下降到(7.2±0.6)nm,微观粗糙峰变得平滑,刃口完整无缺陷.结论 相对于传统毛刷抛光方法,剪切增稠抛光方法抛光硬质合金刀片前刀面的效率更高,抛光质量更好.通过优化抛光工艺参数,可以有效提高刀片表面质量,且不会造成刃口缺陷,为硬质合金刀片高效高质量抛光提供了新的方法.