1、引言
TC4钛(tai)材(cai)料具有比(bi)重(zhong)小、强度(du)高、耐(nai)高(gao)温(wen)和(he)耐(nai)腐(fu)蚀(shi)等特点(dian)，属于难加工(gong)材料。普遍(bian)使(shi)用硬质合金(jin)刀具(ju)加(jia)工(gong)TC4钛合(he)金(jin)，其刀(dao)具(ju)材料(liao)和质(zhi)量十分关(guan)键。
然而，要(yao)生产出高品(pin)质(zhi)的零(ling)件(jian)，除(chu)拥有(you)精(jing)密超(chao)精(jing)密级(ji)机床(chuang)和(he)测(ce)量(liang)工具外，高质(zhi)量刀(dao)具也是十分(fen)重(zhong)要的(de)环(huan)节(jie)[1]，提升(sheng)刀(dao)具(ju)质量和(he)性能(neng)的重(zhong)要(yao)手段(duan)之一(yi)是刀具刃口钝化(hua)技术(shu)[2]。刀具刃(ren)口钝化(hua)技术(shu)能(neng)够消(xiao)除(chu)刀具(ju)在(zai)刃(ren)磨后(hou)产生(sheng)的(de)微观缺(que)陷（如豁牙(ya)、锯齿和(he)裂(lie)纹(wen)等(deng)），对(dui)于提升(sheng)刀具(ju)寿命(ming)、提高(gao)加(jia)工质量(liang)、降(jiang)低(di)生(sheng)产(chan)成(cheng)本(ben)有(you)着显(xian)著作用(yong)[3]。
目前(qian)，国内(nei)外(wai)学者(zhe)对刀具钝化(hua)技(ji)术(shu)进行(xing)了广(guang)泛(fan)研(yan)究(jiu)。ＷｙｅｎＣ.Ｆ.等[4]采用(yong)硬(ying)质(zhi)合金(jin)刀(dao)具对钛(tai)合(he)金进行切削，研究(jiu)了刃(ren)口半径对(dui)切削力(li)和摩擦(ca)系(xi)数(shu)的影(ying)响(xiang)，试(shi)验结(jie)果表明(ming)，切(qie)削(xue)力和摩擦系数随着刃(ren)口(kou)半(ban)径(jing)的增加而增(zeng)加(jia)。ÖZｅｌＴ.等(deng)[5]采用(yong)CBN刀(dao)具(ju)对ＡＩＳＩＨ13铬(ge)钼钒(fan)热作工(gong)具(ju)钢进(jin)行(xing)切(qie)削，通过数值模(mo)拟研究(jiu)了(le)刀具(ju)钝(dun)化对(dui)切(qie)削力的影(ying)响(xiang)，发(fa)现工(gong)件表(biao)面(mian)硬(ying)度越(yue)低，刃(ren)口(kou)半径(jing)越小，所产生的(de)切向力(li)和径向力越(yue)小。ＶａｒｅｌａＰ.Ｉ.等(deng)[6]研(yan)究(jiu)了(le)刀具(ju)刃口几何形状与粗(cu)糙度、残余应(ying)力(li)的关系，验证(zheng)了(le)刀具(ju)刃(ren)口钝(dun)化(hua)后(hou)工件(jian)的(de)表面(mian)完整性有所(suo)提(ti)高的结论，试(shi)验(yan)结果表(biao)明(ming)，在平面(mian)刃(ren)、圆(yuan)弧(hu)刃(ren)、平面刃(ren)—圆弧刃(ren)几(ji)种(zhong)刃口(kou)几(ji)何(he)形状中(zhong)，平面刃—圆(yuan)弧(hu)刃(ren)的(de)表面(mian)粗(cu)糙(cao)度、残余应力(li)更(geng)大。
张高峰等[7]采用涂层(ceng)硬(ying)质(zhi)合金(jin)刀具(ju)对GH4169高(gao)温(wen)合(he)金进行切(qie)削试(shi)验，研究(jiu)了钝化半(ban)径(jing)对表面粗糙度(du)的影响(xiang)，试验结果表(biao)明，在不同(tong)进给(gei)量下，随着钝化(hua)半(ban)径的增加，表(biao)面(mian)粗(cu)糙度先增(zeng)加(jia)后(hou)降(jiang)低。彭凌(ling)洲等[8]采(cai)用(yong)金(jin)刚石(shi)盘(pan)刷钝(dun)化(hua)的(de)PCB刀具对(dui)钛(tai)合(he)金(jin)进行(xing)铣(xi)削(xue)试验(yan)，结(jie)果(guo)表(biao)明(ming)，钝化(hua)后的刀(dao)具(ju)寿(shou)命(ming)和(he)表(biao)面粗糙度均高(gao)于未钝化刀(dao)具，刀具(ju)寿命(ming)随(sui)着钝化(hua)值的(de)增(zeng)加(jia)呈(cheng)现(xian)先增加后(hou)减小的趋势(shi)，钛(tai)合金(jin)表面(mian)粗(cu)糙度(du)随(sui)着钝(dun)化值的增加而(er)增(zeng)大(da)。邵(shao)光鹏等(deng)[9]采(cai)用(yong)钝(dun)化(hua)后(hou)的刀具(ju)对(dui)GH4169合(he)金进(jin)行铣削试验，结(jie)果表(biao)明(ming)，切(qie)削(xue)深度的取(qu)值(zhi)范围(wei)为0.5～4倍的刃口(kou)半(ban)径(jing)，当切(qie)削(xue)深度为(wei)2倍(bei)刃(ren)口(kou)半径时(shi)，表面(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)更低(di)。
可以看出，国内外(wai)学者(zhe)针对(dui)刃(ren)口钝圆(yuan)半径(jing)对工件(jian)的(de)切(qie)削(xue)性能进行了(le)研(yan)究，但(dan)刀(dao)具(ju)钝化方(fang)式(shi)对(dui)刀(dao)具(ju)刃(ren)口(kou)半(ban)径的(de)影响(xiang)研(yan)究(jiu)还(hai)很少。而根(gen)据(ju)现(xian)有研(yan)究(jiu)发(fa)现，钝化(hua)方法(fa)对(dui)刀具(ju)刃口半(ban)径的影(ying)响非(fei)常(chang)重要。本文采(cai)用(yong)旋转(zhuan)磨(mo)粒(li)流钝化方(fang)式(shi)针对钝(dun)化方式(shi)中的柔性(xing)钝(dun)化方(fang)法研(yan)究(jiu)，并对立式(shi)旋(xuan)转(zhuan)钝(dun)化方法做(zuo)出(chu)改进，钝化(hua)过(guo)程(cheng)中(zhong)令(ling)磨(mo)粒被动旋(xuan)转，磨粒和(he)刀具刃口产(chan)生(sheng)相(xiang)对(dui)运动(dong)使磨粒和刀具(ju)更(geng)均(jun)匀地接触(chu)，从而更好地钝(dun)化(hua)刀具；同(tong)时(shi)针(zhen)对(dui)刀具材料(liao)，改(gai)变钝化磨(mo)粒，配(pei)置更(geng)有(you)效的(de)钝化刀具磨粒。采用(yong)不(bu)同钝(dun)化(hua)方式(shi)的(de)刀(dao)具(ju)对(dui)TC4钛(tai)合(he)金进行(xing)侧铣削(xue)试验(yan)，分(fen)析刀具(ju)钝(dun)化方(fang)式对(dui)切削(xue)力(li)、切(qie)削(xue)温度以及表(biao)面形貌(mao)的铣削性能影(ying)响。
试验(yan)结果为(wei)合(he)理(li)选择刀(dao)具(ju)刃口(kou)钝(dun)化方法(fa)、提(ti)高TC4钛(tai)合(he)金(jin)铣削(xue)性(xing)能(neng)提(ti)供了依据。
2、试验(yan)设(she)计(ji)
2.1 刃口钝(dun)化(hua)方法(fa)
立式(shi)旋转(zhuan)钝化(hua)方法(fa)如(ru)图1所示。立式(shi)旋转钝化机由主(zhu)轴Z1带动从(cong)动轴Z2转动(dong)，两轴(zhou)转(zhuan)动方向(xiang)相反(fan)。钝(dun)化刀(dao)具(ju)与(yu)Z2轴(zhou)相(xiang)连(lian)接(jie)，与(yu)Z2轴进(jin)行同(tong)方(fang)向(xiang)、同转速(su)运动。钝(dun)化(hua)刀具(ju)的(de)切削(xue)刃完全没入下(xia)方(fang)磨粒中，由刀(dao)具(ju)的旋转(zhuan)带动下(xia)方磨(mo)粒(li)运动(dong)，进而使磨粒对刀具刃口进行冲击(ji)，达到(dao)修整(zheng)刃口(kou)形(xing)貌的(de)作(zuo)用。立(li)式旋(xuan)转钝化(hua)磨(mo)粒(li)主要为(wei)核(he)桃壳等(deng)。
旋转磨粒(li)流(liu)钝(dun)化(hua)方(fang)法(fa)的铣刀旋(xuan)转(zhuan)方式与立(li)式旋(xuan)转钝(dun)化(hua)方(fang)法相同(tong)，但使用的(de)磨粒(li)类型(xing)不同(tong)，立(li)式(shi)旋(xuan)转(zhuan)钝(dun)化磨粒是一种硬(ying)性磨(mo)粒，而旋(xuan)转(zhuan)磨粒流钝(dun)化(hua)磨(mo)粒是(shi)一(yi)种(zhong)柔性(xing)磨(mo)粒(li)。该(gai)柔性磨粒是由多(duo)羟(qiang)基聚(ju)合物(wu)、去(qu)离(li)子(zi)水(shui)和磨粒(li)等材(cai)料按(an)比(bi)例(li)混合(he)的(de)新磨粒。在旋转(zhuan)磨(mo)粒(li)流制备(bei)过程(cheng)中，使(shi)用超(chao)声振(zhen)动(dong)和机械搅拌的方法(fa)促进(jin)多羟基(ji)聚合(he)物和(he)磨粒的(de)均匀(yun)分(fen)散(san)。
2.2 试验(yan)方案(an)
试验工件(jian)材料为TC4钛合金，尺(chi)寸(cun)150mm×150mm×50mm，化学(xue)成(cheng)分(fen)见(jian)表(biao)1。试(shi)验刀具为(wei)钨钴类硬质(zhi)合(he)金(jin)立铣(xi)刀(dao)，按(an)照(zhao)不同钝(dun)化(hua)方(fang)式分为(wei)未钝化(hua)刀具、立式(shi)旋(xuan)转(zhuan)钝(dun)化刀具(ju)和旋(xuan)转(zhuan)磨粒(li)流钝化(hua)刀(dao)具，刀(dao)具(ju)其(qi)余参数一(yi)致，其(qi)几何参数见表(biao)2。
试(shi)验刀具由瓦(wa)尔(er)特ＨＥＬＩＴＲＯＮＩＣＰＯＷＥＲ数(shu)控工(gong)具(ju)磨床磨削(xue)制备(bei)。立(li)式(shi)旋转(zhuan)钝化法所用(yong)设备为(wei)ＹＨ04刀具(ju)钝化(hua)机(ji)；旋转(zhuan)磨(mo)粒(li)流钝化法(fa)所(suo)用(yong)设备(bei)为专用钝化(hua)设(she)备，其(qi)钝化(hua)原(yuan)理(li)与立(li)式旋(xuan)转(zhuan)钝(dun)化方(fang)法(fa)相(xiang)同(tong)。铣(xi)削试验(yan)设(she)备(bei)为(wei)ＶＭＣ850Ｂ立式数(shu)控(kong)加工中(zhong)心(xin)，铣(xi)削方(fang)式为(wei)侧(ce)铣，干(gan)切削(xue)；用Ｋｉｓｔｌｅｒ9257Ｂ三(san)向压(ya)电陶(tao)瓷(ci)测力(li)仪(yi)采(cai)集切削力(li)，通(tong)过(guo)ＤｙｎｏＷａｒｅ软件进行分(fen)析；由ＦＬＩＲ红(hong)外热像仪测量(liang)切(qie)削(xue)温(wen)度(du)；用ＳｅｎｓｏｆａｒＳＮｅｏｘ光学三(san)维轮(lun)廓仪观测TC4钛合(he)金表面形貌和表(biao)面(mian)粗(cu)糙(cao)度。
用(yong)单因(yin)素(su)试验法(fa)研(yan)究不(bu)同钝化方式刀(dao)具对TC4钛合(he)金(jin)铣削切削性(xing)能(neng)的影(ying)响(xiang)。切(qie)削参(can)数：切(qie)削(xue)速(su)度(du)90ｍ/min，进给速度200mm/min，切(qie)削(xue)宽度1.05mm，
切(qie)削(xue)深度(du)5mm。使用未(wei)钝(dun)化、立(li)式旋转(zhuan)钝(dun)化(hua)和旋(xuan)转(zhuan)磨(mo)粒流(liu)钝化方法所(suo)钝化(hua)的三(san)把(ba)刀具(ju)对TC4钛(tai)合金进(jin)行(xing)侧(ce)铣(xi)削(xue)，切削长度150mm。试验方(fang)案见(jian)图2。
3、结果与讨论
3.1 切削力(li)
切(qie)削力影(ying)响(xiang)切削热(re)的(de)产(chan)生、刀具的磨(mo)损和(he)切屑的形(xing)成(cheng)，决(jue)定了(le)切削过程(cheng)消耗功(gong)率(lv)的大(da)小(xiao)和切(qie)削(xue)加工(gong)系(xi)统(tong)的(de)变(bian)形，研究(jiu)切(qie)削(xue)力及切(qie)削参(can)数(shu)对切削(xue)力的(de)影响规律有(you)助于对(dui)切(qie)削过程(cheng)进(jin)行(xing)分(fen)析和研(yan)究(jiu)[10]。
由(you)于本次试(shi)验(yan)为侧(ce)铣(xi)削(xue)，因(yin)此对(dui)进给(gei)力(li)Ｆｙ进行研究。图(tu)3为(wei)不(bu)同(tong)钝(dun)化(hua)方式(shi)刀具(ju)在TC4钛(tai)合金切削(xue)过程(cheng)中随(sui)切削距(ju)离(li)的切(qie)削(xue)力(li)变化(hua)。
由(you)于刀具(ju)刃(ren)口(kou)部分(fen)很(hen)小，随(sui)着切(qie)削距离的(de)增大(da)，刀具(ju)刃(ren)口存(cun)在一定的(de)磨损，为确保试验结果(guo)准(zhun)确(que)性(xing)，取切削距(ju)离(li)分(fen)别(bie)为(wei)10～50mm，50～90mm和90～130mm三段进(jin)行(xing)平均切(qie)削(xue)力分(fen)析(xi)。由柱状图(tu)可(ke)以看(kan)到(dao)，在(zai)整(zheng)个(ge)切削过(guo)程中，未(wei)钝化(hua)刀(dao)具的(de)平均(jun)切(qie)削力(li)始(shi)终大(da)于钝化后的刀(dao)具，而旋(xuan)转(zhuan)磨粒流(liu)钝化刀具的平(ping)均(jun)切(qie)削(xue)力(li)最(zui)小(xiao)。三把(ba)刀(dao)具(ju)在整个(ge)切(qie)削(xue)过程(cheng)中的(de)平(ping)均切削力(li)分(fen)别为(wei)82.76Ｎ，60.41Ｎ，53.24Ｎ，相(xiang)比(bi)未钝化(hua)刀(dao)具(ju)，立(li)式旋(xuan)转(zhuan)钝化刀具(ju)切削力下降(jiang)27.01％，旋转磨(mo)粒(li)流(liu)钝化刀具切削(xue)力下(xia)降35.67％。说明(ming)刀(dao)具(ju)刃(ren)口钝(dun)化(hua)对(dui)降(jiang)低(di)切(qie)削(xue)力(li)有(you)显(xian)著影响(xiang)，旋(xuan)转(zhuan)磨粒流(liu)钝(dun)化方式降(jiang)低(di)切(qie)削(xue)力效(xiao)果更(geng)好。
随(sui)着切(qie)削(xue)距离增(zeng)加，三种钝(dun)化(hua)方式(shi)的切(qie)削力均呈(cheng)增大趋(qu)势，未(wei)钝(dun)化刀具的(de)切削(xue)力增大(da)趋势(shi)明显(xian)高(gao)于立(li)式(shi)旋(xuan)转钝化刀具(ju)和(he)旋(xuan)转磨粒流(liu)钝(dun)化刀具(ju)。这(zhe)是(shi)由(you)于刀具钝(dun)化(hua)后在刃(ren)口处形成较(jiao)小的(de)圆弧(hu)，消除(chu)了刃(ren)口(kou)微小(xiao)缺口，刃(ren)口半径在(zai)加工(gong)时(shi)对工件表面(mian)起(qi)到(dao)修(xiu)整与(yu)抛光(guang)的作用(yong)[9]。对于(yu)两种钝(dun)化(hua)方式的刀(dao)具(ju)，旋(xuan)转(zhuan)磨(mo)粒(li)流钝(dun)化刀(dao)具(ju)的切(qie)削(xue)力增大(da)趋势低于立式(shi)旋(xuan)转钝(dun)化(hua)方式(shi)。其(qi)原(yuan)因是(shi)旋转磨粒流(liu)钝化采(cai)用柔性钝化方式，在钝化(hua)过(guo)程中，刀具(ju)可以(yi)产(chan)生自(zi)转，从而(er)使(shi)磨粒更好(hao)地(di)接(jie)触到刀具(ju)刃口(kou)，对其(qi)微(wei)小(xiao)缺陷产(chan)生(sheng)更(geng)好(hao)的去除作用。这说(shuo)明钝(dun)化后的刀(dao)具(ju)能够(gou)降低铣削过程(cheng)中的(de)切削(xue)力，同时旋(xuan)转磨粒(li)流钝(dun)化(hua)方法(fa)制(zhi)备的刃(ren)口优(you)于立式(shi)旋转钝(dun)化方法(fa)。
3.2 切削(xue)温(wen)度(du)
铣削(xue)过(guo)程(cheng)中(zhong)的切(qie)削(xue)热(re)对刀(dao)具的(de)寿命(ming)、加工精(jing)度以(yi)及(ji)表(biao)面(mian)质(zhi)量等有(you)很大影响(xiang)[11]。钛合金材(cai)料(liao)热(re)导(dao)率(lv)小，材料(liao)自身散热能力差，并且(qie)在(zai)切(qie)削(xue)过程(cheng)中(zhong)切屑与(yu)前(qian)刀面(mian)的接触(chu)区紧靠(kao)切(qie)削刃，很(hen)难散热(re)，因(yin)此容易(yi)产(chan)生较(jiao)高(gao)的(de)切削温(wen)度[12]。本(ben)次(ci)试(shi)验(yan)采用(yong)ＦＬＩＲＴ630ｓｃ红(hong)外热(re)成(cheng)像仪(yi)测量铣削过程中的(de)工(gong)件表(biao)面温(wen)度。图(tu)4为(wei)不(bu)同(tong)钝(dun)化方式的(de)刀具(ju)在(zai)TC4钛(tai)合金侧(ce)铣削(xue)过(guo)程中切(qie)削(xue)温度的变化(hua)。
由(you)图(tu)4可以得(de)到，刀具(ju)在(zai)切削(xue)钛合(he)金(jin)的(de)过(guo)程中，0～10ｓ时，刀具(ju)刚切(qie)入(ru)钛合金，此时(shi)温(wen)度迅速升(sheng)高；10～45ｓ时(shi)，进入稳定切(qie)削(xue)阶段(duan)，刀(dao)具与(yu)钛合金(jin)接触(chu)平(ping)稳(wen)，各(ge)个刀具的切(qie)削温度均在(zai)小范(fan)围(wei)内波动(dong)；45ｓ之后加(jia)工(gong)结束(shu)，钛合(he)金(jin)温(wen)度(du)迅(xun)速(su)下降(jiang)。取平(ping)稳(wen)加(jia)工(gong)过程的温度可以(yi)看(kan)到，切(qie)削(xue)温(wen)度(du)从高(gao)到低(di)分(fen)别为(wei)未(wei)钝(dun)化刀具＞立(li)式旋(xuan)转钝化刀(dao)具＞旋(xuan)转磨(mo)粒(li)流钝化(hua)刀具。在平稳切削阶段取(qu)各组平(ping)均(jun)温度(du)，未(wei)钝化刀具(ju)为(wei)196.64℃，立(li)式旋转钝(dun)化刀(dao)具为174.59℃，旋(xuan)转(zhuan)磨(mo)粒流钝化刀具为(wei)151.65℃。相(xiang)较(jiao)于未钝化刀(dao)具，立式旋转钝(dun)化(hua)方(fang)法的(de)温度降(jiang)低(di)了(le)11.21％，旋转(zhuan)磨(mo)粒流钝化(hua)方(fang)法的温(wen)度降(jiang)低了(le)22.88％，这(zhe)与(yu)本(ben)试验中切(qie)削(xue)力的变(bian)化(hua)规(gui)律(lv)相(xiang)同。产生这种(zhong)现象的(de)原(yuan)因是切削(xue)温(wen)度的(de)主要来源是克服(fu)切(qie)削力(li)所消耗的能(neng)量，其中的大部(bu)分能量(liang)消耗(hao)被(bei)转化(hua)为(wei)切削(xue)热，导(dao)致(zhi)切削温度升高[13]。同时(shi)，刀具(ju)钝(dun)化(hua)会(hui)导致(zhi)刃口更加(jia)圆(yuan)滑(hua)，使刃口(kou)半径增(zeng)大(da)，而(er)刀具(ju)在(zai)实际切(qie)削时(shi)，前角(jiao)对刀具的切(qie)削温(wen)度影(ying)响(xiang)很(hen)大(da)，所(suo)以刀(dao)具的(de)温度在一定(ding)半(ban)径(jing)范围(wei)内会随着刃口的增(zeng)大而减小(xiao)[11]。旋(xuan)转(zhuan)磨粒流钝化刀(dao)具(ju)加工时的温(wen)度(du)低于(yu)立(li)式(shi)旋转钝化(hua)刀(dao)具，这是因为在(zai)立(li)式(shi)旋(xuan)转(zhuan)钝化过程中(zhong)磨(mo)粒(li)无法(fa)自(zi)转，钝(dun)化(hua)方(fang)式(shi)主(zhu)要依靠(kao)刀(dao)具(ju)旋转(zhuan)带(dai)动(dong)磨(mo)粒(li)进(jin)行钝(dun)化(hua)，而且磨(mo)粒(li)相(xiang)较于旋转(zhuan)磨粒流(liu)钝化的磨(mo)粒(li)更硬(ying)，导致(zhi)立(li)式(shi)旋转(zhuan)钝化后的(de)刀具(ju)刃口(kou)表(biao)面特别光滑，刃口处微小缺(que)陷(xian)未(wei)去(qu)除完全(quan)。
3.3 表(biao)面(mian)粗(cu)糙度
表(biao)面(mian)粗糙度是铣(xi)削过(guo)程(cheng)中刀具对(dui)被(bei)加(jia)工工件的(de)材料(liao)去除作用所形成，也(ye)是(shi)衡量(liang)刀具(ju)切(qie)削性(xing)能的(de)重(zhong)要(yao)指标，与(yu)刀具(ju)状(zhuang)况直(zhi)接(jie)相关(guan)[13]。图(tu)5为(wei)不同(tong)钝(dun)化方式刀(dao)具铣(xi)削(xue)钛合金的表面(mian)形(xing)貌(mao)及表面粗糙度。
由(you)图(tu)5左侧(ce)表面(mian)形貌可以看出(chu)，在钛(tai)合金(jin)表(biao)面(mian)存在明(ming)显的台(tai)阶状加工纹理(li)，这是刀具切削(xue)加工(gong)中(zhong)刀具(ju)与工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)接(jie)触(chu)导(dao)致(zhi)的(de)表(biao)面形貌。与图5ａ相比，图(tu)5ｂ和图5ｃ的加(jia)工(gong)纹理更均匀，形貌(mao)更好。这是因(yin)为(wei)未钝(dun)化(hua)刀具(ju)刃(ren)口更为锋(feng)利(li)，在切(qie)削(xue)加工(gong)中更(geng)易产(chan)生磨(mo)损(sun)，导(dao)致(zhi)刃口(kou)变(bian)大，而(er)钝(dun)化后的(de)刀(dao)具(ju)表现出(chu)更稳定(ding)的(de)切削(xue)性能(neng)，能有(you)效减少(shao)切(qie)削(xue)刃(ren)的(de)磨(mo)损(sun)，提高(gao)刀具(ju)表面的完整性(xing)，进(jin)而(er)提高(gao)加工表(biao)面(mian)的质量[14]。
在(zai)三(san)种切(qie)削条件(jian)下(xia)，对(dui)同(tong)一切削(xue)距离(li)处（Ａ⁃Ａ′）的表面(mian)粗(cu)糙度(du)进行(xing)测(ce)量(liang)，测(ce)量结果(guo)如图5所(suo)示(shi)。从(cong)图5右(you)侧(ce)轮(lun)廓曲(qu)线(xian)可(ke)以看(kan)到，表(biao)面粗糙度(du)的(de)大小依(yi)次为(wei)未(wei)钝(dun)化刀(dao)具(ju)＞立(li)式旋(xuan)转钝化(hua)刀具(ju)＞旋转(zhuan)磨(mo)粒流钝化(hua)刀具，这说明钝化(hua)刀具(ju)的刃口质(zhi)量要(yao)优(you)于未(wei)钝化(hua)刀(dao)具(ju)。其(qi)中(zhong)，立(li)式(shi)旋(xuan)转钝(dun)化刀(dao)具所加工的表面粗糙(cao)度(du)相(xiang)较于(yu)未钝(dun)化刀(dao)具的(de)加工表面(mian)降低21.03％，旋转(zhuan)磨粒流(liu)钝(dun)化(hua)刀(dao)具则降(jiang)低(di)了(le)31.01％，表明(ming)旋转磨(mo)粒流钝(dun)化(hua)后的(de)刀具(ju)去除(chu)了刃(ren)口(kou)的微观缺(que)陷，同时保(bao)证了(le)刀具的(de)锋(feng)利程度(du)，提(ti)升(sheng)了(le)刃口强度(du)，因此旋(xuan)转(zhuan)磨粒(li)流钝(dun)化(hua)后的(de)刀(dao)具(ju)所(suo)加工的(de)工件(jian)表(biao)面(mian)质量(liang)更好(hao)。
同时(shi)，从波峰波(bo)谷的(de)波动幅(fu)值可得，旋(xuan)转(zhuan)磨粒流钝化(hua)刀具(ju)所加工(gong)表(biao)面(mian)的(de)波动变化更为(wei)均(jun)匀，而且(qie)表面(mian)粗糙度最好；立式旋转钝化(hua)方式(shi)刀(dao)具(ju)所(suo)加工的(de)工件表(biao)面(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)低(di)于(yu)未钝(dun)化刀(dao)具(ju)所(suo)加(jia)工(gong)的工(gong)件表(biao)面(mian)表面粗(cu)糙度(du)，但其(qi)加(jia)工表(biao)面部(bu)分区域的(de)波峰(feng)和波谷高度(du)波动(dong)更(geng)为(wei)明显，其(qi)原因(yin)是(shi)钝化导致刃(ren)口半径增大，而立式(shi)旋(xuan)转(zhuan)钝(dun)化(hua)方(fang)式(shi)不如(ru)旋(xuan)转(zhuan)磨粒(li)流钝(dun)化(hua)方(fang)式均(jun)匀，导(dao)致部分(fen)刃(ren)口处(chu)缺陷(xian)较(jiao)大，进而(er)使加工(gong)工(gong)件表面(mian)部分区域(yu)产生(sheng)较(jiao)大高(gao)度差(cha)。
4、结(jie)语(yu)
采用单(dan)因素(su)试验法对TC4钛(tai)合(he)金进行(xing)侧(ce)铣削试(shi)验(yan)，研(yan)究(jiu)三种不同(tong)钝化(hua)方式(shi)刀(dao)具(ju)对(dui)切削(xue)力(li)、切削温(wen)度和(he)表面粗(cu)糙(cao)度(du)的(de)铣(xi)削(xue)性(xing)能(neng)影(ying)响，得到(dao)以(yi)下(xia)结(jie)论。
（1）刀具刃口(kou)钝(dun)化技(ji)术可(ke)以(yi)降低切削(xue)加工(gong)过(guo)程中的(de)切(qie)削力和切削(xue)温度。相(xiang)比(bi)未(wei)钝化刀(dao)具(ju)的切削(xue)力(li)，立(li)式旋转(zhuan)钝化(hua)刀具切(qie)削(xue)力下降27.01％，旋(xuan)转磨粒流(liu)钝(dun)化刀具切(qie)削(xue)力(li)下降35.67％。相(xiang)比(bi)未钝(dun)化(hua)刀具(ju)的切削(xue)温度，立(li)式旋转(zhuan)钝化的温度(du)降(jiang)低(di)了11.21％，旋(xuan)转磨粒(li)流(liu)钝(dun)化(hua)的温度降低了(le)22.88％。
（2）刀具刃口钝化(hua)技术可(ke)以(yi)提(ti)高加(jia)工表面质(zhi)量(liang)。立式(shi)旋转钝(dun)化(hua)刀具所加(jia)工(gong)的表(biao)面(mian)粗糙(cao)度(du)相较于(yu)未钝(dun)化(hua)刀具的加(jia)工(gong)表(biao)面(mian)降低(di)21.03％，旋转磨(mo)粒流钝(dun)化(hua)刀(dao)具(ju)则(ze)降低(di)31.01％。
（3）相(xiang)较于立式旋转钝(dun)化(hua)方式(shi)，旋(xuan)转磨粒流(liu)钝(dun)化(hua)方(fang)式(shi)所(suo)钝化(hua)的(de)刀具(ju)能(neng)够(gou)更有效地降(jiang)低(di)切削(xue)力和切(qie)削(xue)温(wen)度(du)，并(bing)去(qu)除(chu)刀(dao)具刃口(kou)处微(wei)小缺(que)陷，提高刀具刃口(kou)均匀性(xing)和(he)加工表(biao)面(mian)质(zhi)量(liang)。
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第一作者(zhe)／通(tong)信作(zuo)者(zhe)：王奔(ben)，博士，教(jiao)授(shou)，沈(shen)阳航空航天(tian)大学机(ji)电(dian)工程学院(yuan)，110136沈(shen)阳市
ＦｉｒｓｔＡｕｔｈｏｒ／ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＡｕｔｈｏｒ：ＷａｎｇＢｅｎ，Ｐｈ.Ｄ.，Ｐｒｏ⁃ｆｅｓｓｏｒ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｙ⁃ａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ110136，Ｃｈｉｎａ
相(xiang)关链(lian)接
