刀具刃口非均匀钝化是解决硬旋铣PCBN刀具早期局部破损的有效方法,但由于目前对刀具刃口钝化时的材料非均匀去除规律缺乏深入了解,使得刀具刃口的非均匀局部精准钝化难以实现。为研究刀具刃口钝化时的材料去除规律,利用四轴研磨机对刀具刃口进行钝化试验,基于正交试验方法,研究钝化速度、钝化时间、磨粒粒度等参数对刀具刃口材料去除的作用规律,进而建立了刀具刃口材料去除的经验模型,利用方差分析法验证模型的有效性,并分析刀具刃口钝化参数对表面粗糙度的影响。结果表明,钝化时间对于材料去除的影响较大,钝化速度影响次之,磨粒粒度对材料去除影响最小。当钝化速度为150r/min、钝化时间为20min、磨粒粒度为15μm时,可以获得较理想的PCBN刀具刃口表面粗糙度。

刀具刃口钝化是磨粒对刀具刃口磨损的过程。刀具刃口累积能量是反应刀具刃口磨损量的重要因素,累积能量越大磨损量越大。文章基于离散元基本理论,根据刀具刃口钝化特点,采用离散元软件EDEM建立了刀具刃口钝化仿真模型,研究了钝化时间、钝化速度和钝化方向等钝化参数对刀具刃口累积能量的影响规律,为研究磨粒对刀具刃口的磨损提供依据。