[发明专利]一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法

说明书

本发明公开了一种基于柔性磨粒流的刀具抛光装置及工艺方法，涉及机床刀具抛光领域，包括喷砂机和抛光桶组件，喷砂机的舱体内设置有抛光桶组件，喷砂机的顶部设置有喷枪，抛光桶组件包括支架、阶梯轴、钻夹头和刀具，支架的顶部和底部分别固定有上支撑板和下支撑板，阶梯轴通过轴承与下支撑板转动连接，阶梯轴的顶部固定连接有钻夹头，刀具竖直安装在钻夹头上，上支撑板上可拆卸的穿设有磨粒导流套，刀具伸入磨粒导流套内，喷枪位于磨粒导流套的上方并伸入至磨粒导流套内，磨粒导流套与刀具同轴线设置。通过约束磨粒流动轨迹和刀具的旋转运动，增加柔性磨粒与刀具表面的接触时间，提高了加工效率和抛光效果。

技术领域

本发明涉及机床刀具抛光领域，具体为一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法。

背景技术

刃口处理技术被称为刀具材料、刀具结构、刀具涂层技术之外，影响刀具性能和寿命的第四因素。刃口处理（ESC，Edge and Surface Conditioning）工艺是对切削刃进行强化、并对切削刃区（包括前后、刀面）表面进行光滑处理处理的综合工艺方法，通过ESC工艺处理，可以增强刀具刃口强度，去除微崩口，获得光滑、均匀的刃口形貌，改善表面应力状态，降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度。

刀具刃口处理方法很多，但目前用于工业生产的方法是磨料毛刷法、立式旋转法（也称拖拽式）、微磨料喷砂法和磁粉钝化法，其中磨料毛刷法钝化刀片、立式旋转法钝化回转类硬质合金刀具效果较好，微磨料喷砂钝化技术主要用于硬质合金刀具刀片涂层前处理。存在的具体问题还包括：毛刷法钝化回转刀具会产生刃口半径不均匀的缺陷，钝化质量不够稳定；立式旋转法也存在刃口半径沿轴向不均匀现象，而且对超硬刀具的抛光作用有限，刀具表面抛光不均匀；微磨料干湿式喷砂（包括磨料水射流）会对超硬材料刀具表面产生刻蚀，降低表面光滑度；磁粉法钝化不了轮廓刀，对刀具外径尺寸改变大，价格高，因此，没有能兼顾硬质合金和超硬材料回转刀具、集钝化与抛光一体且质量均匀稳定的技术；同时铣刀、钻头等杆状刀具是具有螺旋沟槽的多齿回转体，因此，磨粒的喷射压力、刀具与孔壁的缝隙距离、刀具的加工时间和刀具的旋转速度对刀具的抛光效果影响较大，而现有抛光装置不能得到合适的磨粒喷射压力、刀具与孔壁的缝隙距离、刀具的加工时间和刀具的旋转速度，导致现有的抛光装置的抛光效果较差，影响刀具的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法，通过约束磨粒流动轨迹和刀具的旋转运动，增加柔性磨粒与刀具表面的接触时间，提高了加工效率和抛光效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于柔性磨粒流的刀具抛光工艺方法，约束刀具的旋转运动：刀具转动连接在喷砂机内，刀具竖直设置且刀刃朝上；

抛光刀具的选用：抛光刀具采用柔性磨粒；

约束柔性磨粒的喷射压力；

约束柔性磨粒的流动轨迹：磨粒导流套竖直套设在刀具上，柔性磨粒自磨粒导流套的上方流入对刀具进行抛光；

进行刀具抛光作业；

其中，刀具抛光作业包括以下步骤：

S1、实验测得最佳抛光参数组；

磨粒导流套竖直套设在刀具上，通过更换不同直径大小的磨粒导流套改变磨粒导流套的内壁与刀具之间的间隙，通过变频电机改变刀具的旋转速度，通过空压机改变柔性磨粒的喷射压力，实验不同抛光时间对刀具后刀面粗糙度的影响，四个抛光参数采用不同的数值组合进行实验，实验得到相应的刀具后刀面粗糙度，刀具后刀面粗糙度最小的抛光参数组即为最佳抛光参数组；

S2、设定最佳抛光参数组；

更换磨粒导流套，使磨粒导流套的内壁与刀具之间的间隙参数为最佳抛光间隙，调节变频电机，使刀具转速参数为最佳抛光转速，调节空压机，使柔性磨粒的喷射压力为最佳抛光喷射压力，使柔性磨粒从所述磨粒导流套的顶部进入对刀具进行抛光，设定刀具的最佳抛光时间；