[發明專利]基于粘結效應的ADC12鋁合金高速銑削刀具表面粘結磨損程度評價方法

有效

• 申請號: 202110103528.1
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112756925B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 林有希;米少偉;禹杰;鄭嘉燦
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23Q17/09
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

本發明提出一種基于粘結效應的ADC12鋁合金高速銑削刀具表面粘結磨損程度評價方法，其特征在于：根據掃描電鏡下對ADC12鋁合金板加工后的刀片在背散射模式下不同的明暗程度，將刀具表面劃分為粘結區和和未粘結區，并確定粘結區和和未粘結區的面積；以粘結區占刀具表面的比例作為粘結密度，從而確定刀具表面粘結磨損程度。其實現刀具表面粘結程度較為準確估算。測量裝置簡單，測量精度高，可用于刀具前、后刀面粘結磨損的評價，用途廣泛。

技術領域

本發明屬于故障診斷技術領域，尤其涉及一種基于粘結效應的ADC12鋁合金高速銑削刀具表面粘結磨損程度評價方法。

背景技術

為分析刀具粘結磨損機理需要分析刀具粘結程度，刀具表面粘結面積或者粘結密度在一定程度上影響刀具表面粘結磨損的產生，粘結越嚴重，刀具表面粘結磨損越嚴重。目前，并沒有一種對刀具表面粘結程度進行評價的方法，且不同材料其刀具磨損位置不同，ADC12鋁合金由于材料易粘附性，其刀具粘結磨損主要發生在刀具前刀面，然而，并沒有一種被公認的方法作為前刀面粘結程度的評價。同時，由于近年來環境問題的日益突出以及高速銑削技術的發展，使得ADC12鋁合金成為發動機缸體，缸蓋等零件的主要材料以達到減重的需求，ADC12鋁合金得到了越來越廣泛的應用，根據市場的需求，建立ADC12鋁合金高速銑削過程刀具磨損理論體系尤為重要。

發明內容

考慮到基于粘結效應的刀具前刀面粘結程度的評價方法是分析刀具磨損機理的關鍵。，本發明的目的在于提供一種基于粘結效應的ADC12鋁合金高速銑削刀具表面粘結磨損程度評價方法，可以比較準確的分析刀具前刀面粘結磨損程度，對刀具生產商改良刀具結構及刀具成分提供重要的參考。其實現刀具表面粘結程度較為準確估算。測量裝置簡單，測量精度高，可用于刀具前、后刀面粘結磨損的評價，用途廣泛。

該方法從刀具表面粘結面積和粘結密度的角度直觀的分析了刀具表面粘結程度，粘結面積或粘結密度越大，粘結越嚴重，刀具表面粘結磨損越嚴重。同時，該發明設備簡單，對深入剖析ADC12鋁合金高速銑削過程中刀具粘結磨損機理提供了一定的參考，屬于一種粘結磨損機理分析、處理方法。

本發明具體采用以下技術方案：

一種基于粘結效應的ADC12鋁合金高速銑削刀具表面粘結磨損程度評價方法，其特征在于：根據掃描電鏡下對ADC12鋁合金板加工后的刀片在背散射模式下不同的明暗程度，將刀具表面劃分為粘結區和和未粘結區，并確定粘結區和和未粘結區的面積；以粘結區占刀具表面的比例作為粘結密度，從而確定刀具表面粘結磨損程度。

優選地，所述刀片為硬質合金車刀片；所述掃描電鏡采用鎢燈絲掃描電鏡。

優選地，所述刀片共有4片，分別安裝在400R-63-22-4刀頭上；所述ADC12鋁合金板安裝在帶有夾具的工作臺上；采用的數控加工中心型號為VMC-850E，在切削速度為300/min、進給速度為0.03mm/r、銑削寬度為3mm、銑削深度為0.5mm的加工參數下采用逆銑對ADC12鋁合金板進行加工。

優選地，采用影像測量軟件Digimizer，根據不同的比例尺對SEM中刀具前刀面粘結面積進行測量。

優選地，包括以下步驟：

步驟S1：取4把刀片中的1把進行激光標刻，用于后續的刀具形貌觀察，以消除刀片間的差異性；

步驟S2: 在相同加工參數下銑削到20m，以便觀察到刀具表面粘結情況；

步驟S3：在進行掃描電鏡觀察前，首先將銑削20m后激光標刻過的刀片用超聲清洗機進行清洗，以去除刀具表面切屑和雜質；

步驟S4：將清洗后的刀片放置于掃描電鏡背散射模式下進行刀具形貌觀察，根據明、暗程度不同將刀具前刀面劃分為不同的區域；