對(duì)*進(jìn)行鈍化處理的要求是：使切削刃均勻鈍化，從而提高*的加工效率。然而，毛刷的磨損增大了刃口鈍化工藝的難度。

*以來(lái)，對(duì)*切削刃進(jìn)行刃口鈍化處理能提高生產(chǎn)效率和工件質(zhì)量的事實(shí)已*。根據(jù)不同的加工條件，刃口鈍化處理可使*壽命zui多提高5倍。此外，切削刃的刃口鈍化還能提高被加工工件表面的顯微硬度。

在毛刷鈍化工藝中，影響刃口處理效果zui重要的工藝參數(shù)是橫向進(jìn)給量aZ(即刷子外緣相對(duì)于切削刃刃口的垂直距離)和切削速度VC。在其他條件不變的情況下，提高這兩個(gè)參數(shù)中的任何一個(gè)都會(huì)增加材料的去除量，從而增大刃口倒圓值。提高切削速度可增加磨粒的動(dòng)能，而且動(dòng)能的增加與切削速度的平方成正比，從而會(huì)導(dǎo)致刃口倒圓半徑迅速增大。其它影響參數(shù)還包括刷刃口的持續(xù)時(shí)間t和磨粒尺寸。

切削刃鈍化工藝的難點(diǎn)在于，所產(chǎn)生的刃口倒圓是否均勻，以及能否獲得需要的倒圓，因?yàn)樗鼈儽仨毟鶕?jù)被加工材料進(jìn)行設(shè)置。采用毛刷工藝對(duì)刃口進(jìn)行鈍化處理時(shí)，刷子的磨損會(huì)導(dǎo)致刃口形狀出現(xiàn)偏差。因此，本研究的目的是確定磨損機(jī)理以及工藝參數(shù)對(duì)刷子磨損的影響。

鑒于切削刃的刃口形狀復(fù)雜，僅用一個(gè)刃口半徑值不足以*描述。Denkena提出了一種詳細(xì)描述刃口形狀的方法：借助于切削刃的部分線段Sα、Sγ和△r來(lái)描述切削刃的刃口形狀，通過(guò)引入形狀因子κ，來(lái)表示Sα與Sγ之比。在此項(xiàng)研究工作中，采用接觸式測(cè)頭來(lái)測(cè)量切削刃的刃口形狀。

磨料絲毛刷的運(yùn)動(dòng)與工藝參數(shù)

刷子的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)工藝參數(shù)(切削速度VC、進(jìn)給率aZ、往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度VP和刀片安裝角φB)來(lái)描述的。加工平面的位置由刷子的旋轉(zhuǎn)方向以及切削*的方位來(lái)決定。在此，將刷子切入的刀片面稱為進(jìn)入面，刷子脫離的刀片面稱為退出面。

刷毛自由端的形狀是通過(guò)對(duì)刷子的修整來(lái)確定的。修整時(shí)，刷子在一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向傾斜擺放的聚晶金剛石切削刃上滑過(guò)。由于力的作用以及修整過(guò)程的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在刷毛的端部形成了雙重斜面，這種形狀對(duì)鈍化過(guò)程不會(huì)帶來(lái)重大變化。借助高速攝影機(jī)，可以觀察到刃口鈍化的材料切除過(guò)程分為四個(gè)階段：在*階段，刷子接觸到*的進(jìn)入面;在第二階段，由于刷子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刷毛的自由端開(kāi)始向上移動(dòng)，同時(shí)刷毛產(chǎn)生彈性變形，并在切削刃上滑過(guò);在第三階段，由于刷毛端部的形狀，使刷毛端頭與切削刃充分接觸，并將從切削刃上切除的材料從退出面上帶走。在第四階段，切除過(guò)程結(jié)束，刷毛離開(kāi)切削*表面，繼續(xù)其圓周運(yùn)動(dòng)。

　刷子磨損與材料切除

　　除了刷毛形狀和刷子的運(yùn)動(dòng)以外，刷子的磨損對(duì)材料的切除也具有決定意義。Landberger 將刷子的磨損分為刷毛逐漸縮短、硬質(zhì)材料晶粒的磨損以及刷毛的破損。刷毛的縮短是由于刷毛對(duì)切削刃的抱合過(guò)程，兩者之間逐漸形成一個(gè)橢圓形的接觸面，因此其主要影響因素是切削速度。由于修整以后刷毛的端部已經(jīng)形成了一定形狀，因此Landberger描述的橢圓形接觸面在刷除過(guò)程開(kāi)始時(shí)就已形成，不應(yīng)將其看作是刷毛磨損的結(jié)果。在刷除過(guò)程中，這種原始狀態(tài)受到切削速度和進(jìn)給率變化的影響。隨著切削速度的提高，開(kāi)始出現(xiàn)磨粒破碎和脫落。此時(shí)，不僅刷毛所受的力負(fù)荷增大，而且熱負(fù)荷也在提高，從而加劇了磨粒脫落。隨著進(jìn)給率的增大，力負(fù)荷也隨之增大。當(dāng)切削速度較低時(shí)，磨粒變鈍的主要原因是機(jī)械磨損。

　　在刃口鈍化的開(kāi)始階段，刷毛上的磨粒處于鋒利狀態(tài)，很適合刃口倒圓。在這個(gè)階段，刷毛的磨損速度很快，并與加工過(guò)程的工藝參數(shù)無(wú)關(guān)。接下來(lái)，是一個(gè)準(zhǔn)穩(wěn)定磨損階段，在此階段，刷子持續(xù)而均勻地倒圓刃口。在切削速度較高時(shí)，刷毛鋒利程度的降低是由于磨粒從尼龍基體中脫落，以及熱量造成的影響;而在切削速度較低時(shí)，刷毛鋒利程度降低則是由于磨粒變鈍所致。切削刃在開(kāi)始階段低速下的鈍化過(guò)程比在高速時(shí)變化平緩。這是因?yàn)椴煌哪p機(jī)理所致。在VC=15m/s時(shí)，由于力和熱負(fù)荷較小，導(dǎo)致材料去除量保持穩(wěn)定。

　　隨著刷子刷刮切削刃的數(shù)目增加，形狀因子κ值逐漸減小，表明在退出面上倒圓的弧線延長(zhǎng)了。這種現(xiàn)象是隨著刷毛磨損而出現(xiàn)的，尤其是在進(jìn)入面這一邊，導(dǎo)致刷子去除材料的能力減弱。

漢諾威生產(chǎn)技術(shù)與機(jī)床研究所的研究表明，刷毛的磨損主要受到切削速度的影響。當(dāng)切削速度增加時(shí)，動(dòng)能的提高導(dǎo)致磨粒發(fā)生破碎，同時(shí)也使磨粒變得鋒利，而刷子的材料去除能力因磨粒的脫離而減弱。在較高的切削速度下，刷毛受熱負(fù)荷的影響較大。而在較低的切削速度下，力和熱負(fù)荷的影響變得次要，主要是機(jī)械磨損使磨粒變鈍。刷毛的材料去除能力在鈍化開(kāi)始階段快速降低，然后過(guò)渡到比較穩(wěn)定的狀態(tài)，此時(shí)，其材料去除能力成線性下降。材料去除能力的變化是由于刷毛的磨損程度不同。通過(guò)減小切削速度，可以保持比較穩(wěn)定的材料去除性能，但去除率較低。