a. 采用喷涂工装,实现机械化操作,使喷涂表面厚度均匀,保持表面圆度形状。
b. 整形处理。用专用砂轮对高出的喷涂表面进行打磨平整。
2) 改进刀具及切削方法
a. 改变刀具几何角度,增加PCBN刀具抗冲击性能,如图2所示。将刃倾角λS=0°改变为λS=-5°,将γ0=0°改变为γ0=-3°,保护刀尖,避免刀尖直接与工件冲击。采用负刃倾角,可提高刀刃强度,不易引起振动,使切削平稳,减少崩刃、打刀现象。采用较大的主偏角和圆弧过渡刃,将kR=90°改变为kR=75°,以增加刀具寿命,其耐用度有较大提高,刀尖选择圆弧过渡刃进一步提高了刀具的耐用度。采用较小的后角a0=4°,较小的后角可保证刀刃强度,提高抗冲击性,减少振动,以免引起崩刃、打刀。
b. 粗、精刀具分开,延长刀具寿命,保证加工精度。为了保证零件加工质量,避免精加工时刀具过快磨损,我们设计并订购精加工刀具如图3所示。由图3可见,该车刀仍采用负前角及宽刃,增加刀具强度和减小表面粗糙度值。刀刃两侧圆弧为保证零件圆角而设计。
图3 宽刀刃圆弧车刀
c. 切削用量的选择。切削速度是影响刀具寿命最主要因素,由资料表明,PCBN刀具在低速切削时(v≤300m/min),刀具磨损较快;高速切削时(v≤700m/min),刀具磨损较慢。这是由于高速切削时,产生较高的切削温度,使被加工材料软化,而 PCBN刀具在高温下仍能保持很高的热硬性,工件材料与刀具间硬度差增大,这种“软化效应”提高了刀具寿命。我们选择v=700~750m/min ,f=0.05~0.1mm/r,ap=0.1~0.2mm。
d. 采用干式切削。硬质合金与PCBN刀具适用干式切削,但PCBN刀具与硬质合金相比,在干式切削条件下有明显的优势,首先,PCBN刀具高温硬度大于硬质合金,切削中可延长刀具寿命;其次,PCBN刀具的热传导率随温度升高而增大可使干式切削时切削温度大幅度降低,从而减小了PCBN刀具的磨损。