技术

　　滚切刀具上装有圆形刀片，切削过程圆形刀片绕自身轴线连续转动。当刀片转动由专用电机驱动时，称为驱动式滚切刀具(Drivingrotarytool或DRT)；当刀片转动由切削运动带动时称为自滚切刀具(Self-propelledrotarytool或SPRT)。自滚切刀具切削刃必须具有一定刃倾角(e)，以产生沿刀刃切向速度分量vt，带动刀片转动(图1)。SPRT主要优点能够极大提高刀具耐用度，因此SPRT适宜于加工难加工材料，此情况下刀具耐用度可提高30～100倍。虽然SPRT工业上已有应用，有些设计已获专利，但由有文献告诉我们，SPRT上采用刀具材料尚仅限于高速钢硬质合金，超硬刀具材料如CBNPCD尚未用于这一领域。本文介绍了装有CBN刀片SPRT车刀。作者曾对这种刀具滚切速度、切削力、切削温度、加工质量、刀具磨损等方面进行了初步实验。结果表明，装CBN刀片SPRT车刀不仅可以用很高速度(190～250m/min)加工淬火钢(HRC50～55)，而且可保持很长刀具耐用度(VB＝0.01～0.02mm/h)。因而刀具磨损已经不CBN-SPRT使用主要矛盾。研究结果同时表明，加工表面波纹度成为影响加工质量主要因素，不适当加工条件会加大表面波纹。本文针对各种因素对加工波纹影响进行了更为深入探讨。1刀杆设计根据以往研究，滚切加工2个主要问题刀片旋转所引起附加误差较大径向力所诱发振动。因此，刀轴轴承转动精度刀杆刚性就成为SPRT刀杆设计重点。对于CBN-SPRT设计，由于刀片无孔无后角，所以给刀具制作带来更多问题，迄今所发表关于各种滚切刀杆设计文章未涉及这一情况。本文CBN-SPRT要用于实验，刀杆还应具有可调几何参数，以探讨不同几何参数对切削性影响。
考虑到以上各种要求，所设计刀杆具有下列特点：
    当使用无后角刀片时，刀杆除了能设置刃倾角e外还能够设置负前角d，以便后刀面加工表面间形成后角，如图2。本文所介绍刀杆上设计了前角架倾角架，使得前角刃倾角连续可调，见轴线刀尖处相交，以使前角刃倾角调整不影响刀尖高度。为了将刀杆受力变形减到最小，刀杆采用了紧凑结构以提高刚性。
车削实验C620-1型车床上进行，全部实验为干切削，具体实验条件如下：
    刀具及工件材料刀具材料BZN-6000CBN圆刀片，直径分别为Ø9.5，Ø12.7，Ø23。工件材料为55钢(GB699-88)，淬火硬度为HRC50～55。试件心钻有50mm直径通孔，以提高淬透性，整个截面上获得均匀硬度。
    波纹度测量装置表面波纹度定义为一种表面纹理，其上叠加有表面粗糙度轮廓。但标准并未提供波纹度测量方法。本项目采用了千分表进行测量。千分表固定刀台上，见图4，并沿工件表面移动，5mm采样长度内峰谷值作为波纹度数据。实验进行了重复测量减小随机误差，以重复测量平均值作为实验结果。