PCD刀具加工有色金属是大规模工业生产的，不同的铝合金其加工效果也不尽相同。PCD刀具一般采用锋利切削刃，在刀具使用初期出现表面质量差的现象，随着刀具使用时间的增加，其加工质量越来越好，这是由于PCD刀具在切削过程中锋利刃口的逐渐钝化所致。在切削加工中，刃口钝化是影响刀具性能和寿命的重要因素。刀具经刃磨后刃口会存在毛刺和微缺口，这种微缺口会影响刀具寿命和加工工件表面质量。刃口钝化能有效去除小的毛刺和微缺口，得到光滑均匀的切削刃，从而提高工件表面质量。刃口光滑性的提高能有效预防积屑瘤的产生。钝化能够提高和改善刀具的抗拉强度和刃口韧性，增加刀具强度，从而提高刀具寿命，减小因峰刃缺陷而引起的初期不稳定磨损。刀具在涂层之前需经过钝化处理，提高刀具表面光洁度，从而使涂层牢固。
图1 刀具钝化实验装置
目前关于钝化的研究主要针对硬质合金，而对于PCD刀具钝化的研究较少。本文探索一种PCD刀具的钝化方法及其对铝合金加工表面粗糙度的影响。通过国产小型钝化机对PCD刀片进行钝化，并研究了钝化加工参数对钝化后刃口的影响，蜗杆刀片，为选择合理的钝化加工参数提供参考。通过单因素试验探究了钝化对表面粗糙度的影响，研究分析了不同切削参数下钝化刀具对车削1060铝合金表面粗糙的影响规律。
刃口钝化试验研究
如图1所示，本试验钝化设备为2MQ6712D小型可转位刀片刃口钝化机，用含金刚石磨料的盘刷对PCD刀具进行钝化。采用特殊的装夹方式进行钝化，可以使钝化后的刃口成倒圆形。钝化后的刀片垂直于切削刃磨一个端面，从图中可以看出钝化后的刃口呈倒圆形（见图2）。
图2 钝化后切削刃的剖面图
小型可转位刀片刃口钝化机主要利用刀具与磨料刷的相对运动形成磨损，从而达到钝化的目的。磨料刷对切削刃的磨损形式主要为磨料磨损，去除过程中切削刃的加工质量和加工效率取决于尼龙丝对切削刃的碰撞作用。随着转速的提高和磨料颗粒的增大，磨料颗粒的动能增大，碰撞过程越剧烈。但过大的转速和磨料颗粒在钝化过程中会导致切削刃崩刃或者崩块，降低了切削刃的表面质量。通过试验发现，选择合适的转速和磨料颗粒在保证加工效率的同时有利于提高切削刃的钝化质量。因此本试验选用丝径4mm含800目金刚石磨料的磨料刷，转速800r/min，切削刃和磨料刷接触长度为2mm，在该条件下能够得到较好表面质量的切削刃。图2为切削刃钝化后的微观形貌，从图中可以看出选择上述钝化加工参数得到的钝化后的刃口很光滑均匀，随着钝化时间的改变可以得到不同大小的钝化半径。
通过图2和图3可以看出，利用国产小型可转位刀片刃口钝化机，采用特殊的装夹方式并选用合理的钝化加工参数对PCD刀片进行钝化，可以得到光滑均匀的倒圆刃。
图3 钝化后的切削刃的形貌
单因素切削试验
在相同的切削条件下，采用相同切削参数对比钝化与未钝化的PCD刀具车削1060铝合金材料对表面粗糙度的影响规律。为了进一步研究切削深度对钝化刀具所形成表面粗糙度的影响，选用较小切削深度参数分析切削深度对表面粗糙度的影响。
1.试验条件
机床参数：SK50P/750型数控车床；工件材料：1060铝合金，工件尺寸Φ70mm×250mm圆棒；刀杆型号：SDJCR2525M11；刀片参数：PCD刀片型号DCMW11T304，粒度约10μm。测量仪器：车削后工件的表面粗糙度的测量采用触针式表面粗糙度仪（时代TR200），取样长度2.5mm，取样数量5，在不同位置取5次样计算平均值。PCD刀具的主要几何参数如表1所示。
表1 PCD车刀的主要几何参数
2.试验方案
采用钝化和未钝化两种PCD车刀车削工件外圆，选取的刀具钝化值约为18μm。冷却方式为乳化液冷却，切削参数及测量结果如表2和表3所示，钝化和未钝化刀具均采用此组参数。
试验结果分析
1.不同切削参数下PCD刀具钝化对表面粗糙度的影响分析
表2 切削参数及实验结果
根据表2中所得的试验结果绘制各参数对表面粗糙度影响图，图4为钝化和未钝化两种刀具切削速度对表面粗糙度的影响，可见，钝化刀具加工工件表面粗糙度总体低于未钝化刀具。钝化和未钝化刀具加工工件表面粗糙度都随切削速度的增大而增大，但增大幅度很小。
图4 钝化和未钝化刀具切削速度对表面粗糙度的影响
图5为钝化和未钝化两种刀具进给量对表面粗糙度的影响。从图中可以看出，钝化和未钝化刀具随着进给量的增加表面粗糙度呈增大趋势，且增大的幅度较大。在进给量较小时，钝化和未钝化刀具车削所形成表面粗糙度区别不大；随着进给量的增大，钝化对表面粗糙度的影响越来越明显，在进给较大时钝化刀具车削所形成表面粗糙度明显小于未钝化刀具。
图5 钝化和未钝化两种刀具进给量对表面粗糙度的影响
图6为钝化和未钝化两种刀具切削深度对表面粗糙度的影响。从图中可以看出，钝化刀具加工工件表面粗糙度总体低于未钝化刀具。在0.1-06mm切削深度范围内，切削深度对表面粗糙度影响不大。
图6 钝化和未钝化两种刀具切削深度对表面粗糙度的影响
由上述分析可知，PCD刀具车削1060铝合金时进给量对表面粗糙度的影响，速度和切削深度对表面粗糙度的影响较小。在不同切削参数下钝化后的刀具所形成表面粗糙度低于未钝化刀具，随着进给量的增大钝化对表面粗糙度的影响越来越大。这是由于钝化后的刀具在刃口处形成了一个光滑均匀的倒圆刃，消除了刃磨后的微缺口，同时由于钝化半径的存在对已加工表面起挤压修光作用，因此钝化后的刀具车削所形成的工件表面质量更高。
2.钝化刀具在小切削深度时对表面粗糙度的影响
通过分析可知，在所选的切削深度范围内，切削深度对表面粗糙度基本没有影响。为了进一步研究切削深度对钝化刀具车削形成的表面粗糙度的影响规律，采用小切削深度，研究钝化对车削所形成的表面粗糙度的影响。测量结果见表3。
表3 小切削深度参数对表面粗糙度的影响
根据表3中实验结果绘制切削深度对表面粗糙度影响规律如图7所示。从图中可以看出，在切削深度为20μm时，钝化刀具所形成表面粗糙度比同一条件下其他切削深度所形成的表面粗糙度低，未钝化刀具没有此现象。可见，当切削深度约为20μm时，钝化半径对表面粗糙度的影响比较明显。
图7 小切削深度对表面粗糙度的影响
小结
（1）采用特殊的装夹方式，在合理的加工参数下通过国产小型钝化机作钝化处理后，可以得到光滑均匀的正倒圆切削刃。
（2）PCD刀具车削1060铝合金时，进给量对表面粗糙度的影响，切削速度和切削深度对表面粗糙度的影响较小。在相同切削条件下，使用相同切削参数钝化刀具车削1060铝合金所获得的表面粗糙度低于未钝化刀具。随着进给量的增大，钝化对表面粗糙度的影响越来越大，在进给量较大时钝化刀具车削所形成表面粗糙度明显小于未钝化刀具。刀具经钝化后消除了刃口毛刺和微刃口，同时在刃口处形成一个倒圆形刃口半径。刃口半径的存在对工件已加工表面起到了挤压修光作用，提高了工件表面质量。
（3）钝化刀具在切削深度为20μm时加工获得的表面粗糙度低于其他切削深度，钝化对表面粗糙度的影响比较明显。
一、法兰衔接：
这是阀门中用得多的衔接方法。按结合面形状又可分为以下几种：
1、光滑式：用于压力不高的阀门。加工比较方便
2、凹凸式：作业压力较高，可运用中硬垫圈
3、榫槽式：可用塑性变形较大的垫圈，在腐蚀性介质中运用较广泛，密封作用较好。
4、梯形槽式：用椭圆形金属环作垫圈，运用于作业压力≥64公斤/平方厘米的阀门，或高温阀门。
5、透镜式：垫圈是透镜形状，用金属制作。用于作业压力≥100公斤/平方厘米的高压阀门，或高温阀门。
6、O形圈式：这是一种较新的法兰衔接方法，它是跟着各种橡胶O形圈的呈现，而开展起来的，它在密封效衔接方法。
二、对夹衔接：
用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一同的衔接方法。
三、对焊衔接：
直接与管道焊接的
装置
1、阀门装置之前，应细心核对所用阀门的类型、标准是否与规划相符；
2、依据阀门的类型和出厂说明书查看对照该阀门可否在要求的条件下运用；
3、阀门吊装时，绳子应绑在阀体与阀盖的法兰衔接处，且勿拴在手轮或阀杆上，防止损坏阀杆与手轮；
4、在水平管道上装置阀门时，阀杆应笔直向上，不允许阀杆向下装置；
5、装置阀门时，不得选用生拉硬拽的强行对口衔接方法，防止因受力不均，引起损坏；
6、明杆闸阀不宜装在地下潮湿处，防止阀杆锈蚀。
配套电动执行器
电动执行器多与阀门配套，运用于自动化操控系统。电动执行器的品种许多，在动作方法上各有不同，如角行程电动执行器是输出转角力矩，而直行程电动执行器是输出位移推力。电动执行器在系统运用时的品种，应依据阀门的作业需求进行挑选。
四、螺纹衔接：
这是一种简便的衔接方法，常用于小阀门。又分两种状况：
1、直接密封：内外螺纹直接起密封作用。为了确保衔接处不漏，往往用铅油、线麻和聚四氟乙烯生料带填充；其间聚四氟乙烯生料带，运用日见广泛；这种资料耐腐蚀功能很好，密封作用及佳，运用和保存方便，蜗杆刀片分齿形吗，拆开时，能够完整地将其取下，由于它是一层无粘性的薄膜，比铅油、线麻优胜得多。
2、间接密封：螺纹旋紧的力量，传递给两平面间的垫圈，让垫圈起密封作用。
五、卡套衔接：
卡套衔接，它的衔接和密封原理是，当旋紧螺母时，卡套遭到压力，使其刃部咬入管子外壁，卡套外锥面又在压力下与接头体内锥面密合，因而能够牢靠地防止走漏。
这种衔接方法的长处是：
1、体积小，重量轻，结构简略，拆装简略；
2、衔接力强，运用规模广，可耐高压（1000公斤/平方厘米）、高温（650℃）和冲击振动
3、能够选用多种资料，适合防腐蚀；
4、加工精度要求不高；便于高空装置。
卡套衔接方法，已在我国某些小口径阀门产品中选用。
六、卡箍衔接：
这是一种快速衔接方法，它只需两个螺栓，适用于经常拆开的低压阀门。
七、内自紧衔接：
以上各种衔接方法，都是利用外力来抵消介质压力，实现密封的。下面介绍利用介质压力进行自紧的衔接方法。它的密封圈装在内锥体处，跟介质相向的一面成必定视点，介质压力传给内锥体，又传递给密封圈，在必定视点的锥面上，发生两个分力，一个与阀体中心线平行向外，另一个压向阀体内壁。后边这个分力就是自紧力。介质压力愈大，自紧力也愈大。所以这种衔接方法，适合于高压阀门。它比法兰衔接，要节省许多资料和人力，但也需求必定的预紧力，以便在阀内压力不高时，运用牢靠。利用自紧密封原理做成的阀门，一般是高压阀门。
阀门衔接的方法还许多，例如有的不必拆除的小阀门，跟管子焊接在一同；有的非金属阀门，选用承插式衔接，等等。阀门运用者要依据具休状况详细对待。
相关配件
有阀门和管件，它们都是用在管道的衔接或操控系统.阀门和管件都不能独立存在，相得益彰的。阀门管件有碳钢的和不锈钢的，还有PVC，或许其他资料的，常用的就是前两种，近几年来跟着人们生活水平的进步，对副食品要求也随之而来的需求量大了起来。所以带动了食品机械的快速开展，于是不锈钢卫生级阀门管件出工业便红火起来，人们一般说阀门管件，多用的还是不锈钢卫生级的。
注脂保护保养
在焊接前投产前以及投产后的阀门专业养护作业，为阀门服务于出产运营中起着至关重要的作用，正确和有序有用的保护保养会保护阀门，使阀门正常发挥功用而且延伸阀门运用寿数。阀门养护作业看似简略，其实不然。作业中常有被忽视的方面。
、阀门注脂时，常常忽视注脂量的问题。注脂枪加油后，操作人员选择阀门和注脂联合方法后，进行注脂作业。存在着二种状况：一方面注脂量少注脂不足，密封面因短少光滑剂而加快磨损。另一方面注脂过量，形成糟蹋。在于没有依据阀门类型类别，对不同的阀门密封容量进行准确的计算。能够以阀门尺度和类别算出密封容量，再合理的注入适量的光滑脂。
第二、阀门注脂时，常疏忽压力问题。在注脂操作时，注脂压力有规律地呈峰谷变化。压力过低，密封漏或失效，压力过高，注脂口阻塞、密封内脂类硬化或密封圈与阀球、阀板抱死。一般注脂压力过低时，注入的光滑脂多流入阀腔底部，一般发生在小型闸阀。而注脂压力过高，一方面查看注脂嘴，如是脂孔阻塞判明状况进行替换；另一方面是脂类硬化，要运用清洗液，反复软化失效的密封脂，并注入新的光滑脂置换。此外，密封类型和密封原料，也影响注脂压力，不同的密封方法有不同的注脂压力，一般状况硬密封注脂压力要高于软密封。
第三、阀门注脂时，留意阀门在开关位的问题。球阀保护保养时一般都处于开位状况，特殊状况下选择关闭保养。其他阀门也不能一概以开位论处。闸阀在养护时则必须处于关闭状况，确保光滑脂沿密封圈充溢密封槽沟，假如开位，密封脂则直接掉入流道或阀腔，形成糟蹋。
第四、阀门注脂时，常疏忽注脂作用问题。注脂操作中压力、注脂量、开关位都正常。但为确保阀门注脂作用，有时需敞开或关闭阀门，对光滑作用进行查看，承认阀门阀球或闸板表面光滑均匀。
第五、注脂时，车蜗杆刀片，要留意阀体排污和丝堵泄压问题。阀门实验后，密封腔阀腔内气体和水分因环境温度升高而升压，注脂时要先进行排污泄压，以利于注脂作业的顺利进行。注脂后密封腔内的空气和水分被充分置换出来。及时泄掉阀腔压力，也保障了阀门运用安全。注脂完毕后，必定要拧紧排污和泄压丝堵，以防意外发生。
第六、注脂时，要留意出脂均匀的问题。正常注脂时，距离注脂口近的出脂孔先出脂，然后到低点，后是高点，逐次出脂。假如不按规律或不出脂，证明存在阻塞，及时进行清通处理。
第七、注脂时也要调查阀门通径与密封圈座平齐问题。例如球阀，假如存在开位过盈，可向里调整开位限位器，承认通径平直后锁定。调整限位不可只寻求开或关一方方位，要全体考虑。假如开位平齐，关不到位，会形成阀门关不严。同理，调整关到位，也要考虑开位相应的调整。确保阀门的直角行程。
第八、注脂后，必定封好注脂口。防止杂质进入，或注脂口处脂类氧化，封盖要涂改防锈脂，防止生锈。以便下一次操作时运用。
第九、注脂时，也要考虑在今后油品次序运送中详细问题详细对待。鉴于柴油与气油不同的品质，应考虑气油的冲刷和分化才能。在以后阀门操作，遇到气油段作业时，及时弥补光滑脂，防止磨损状况发生。
第十、注脂时，不要疏忽阀杆部位的注脂。阀轴部位有滑动轴套或填料，也需求坚持光滑状况，以减小操作时的冲突阻力，如不能确保光滑，则电动操作时扭矩加大磨损部件，手动操作时开关费力。
第十一、有些球阀阀体上标有箭头，假如没有附带英文FIOW字迹，则为密封座作用方向，不作为介质流向参考，阀门自泄方向相反。一般状况下，双座密封的球阀具有双向流向。
车刀的蕞佳角度
一、车刀切削部分的组成
车刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成。▲ 三面二刃一刀尖
1）前刀面 刀具上切屑流过的外表。
2）主后刀面 刀具上与工件上的加工外表相对着而且彼此作用的外表，称为主后刀面。
3）副后刀面 刀具上与工件上的已加工外表相对着而且彼此作用的外表，称为副后刀面。
4）主切削刃 刀具的前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃。
5）副切削刃 刀具的前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。
6）刀尖 主切削刃与副切削刃的交点称为刀尖。刀尖实践是一小段曲线或直线，称修圆刀尖和倒角刀尖。
二、测量车刀切削角度的辅佐平面
为了确定和测量车刀的几许角度，需求选取三个辅佐平面作为基准，这三个辅佐平面是切削平面、基面和正交平面。
1）切削平面——切于主切削刃某一选定点并笔直于刀杆底平面的平面。
2）基面——过主切削刃的某一选定点并平行于刀杆底面的平面。
3）正交平面——笔直于切削平面又笔直于基面的平面。
可见这三个坐标平面彼此笔直，构成一个空间直角坐标系。
三、车刀的主要几许角度及挑选
3.1前角(γ0 )挑选的准则
前角的巨细主要解决刀头的巩固性与锋利性的矛盾。因而首要要根据加工资料的硬度来挑选前角。加工资料的硬度高，前角取小值，反之取大值。其次要根据加工性质来考虑前角的巨细，粗加工时前角要取小值，精加工时前角应取大值。前角一般在-5°～25°之间选取。
一般，制造车刀时并没有预先制出前角（γ0），而是靠在车刀上刃磨出排屑槽来取得前角的。排屑槽也叫断屑槽，它的作用大了去了折断切屑，不发生缠绕；操控切屑的流出方向，保持已加工外表的精度；降低切削抗力，延常刀具寿命。
3.2 后角(α0 )挑选的准则
首要考虑加工性质。精加工时，后角取大值，粗加工时，后角取小值。其次考虑加工资料的硬度，加工资料硬度高，主后角取小值，以增强刀头的巩固性；反之，后角应取小值。后角不能为零度或负值，一般在6°～12°之间选取。
3.3 主偏角(Kr )的选用准则
首要考虑车床、夹具和刀具组成的车削工艺系统的刚性，如系统刚性好，主偏角应取小值，这样有利于进步车刀使用寿命、改进散热条件及外表粗造度。其次要考虑加工工件的几许形状，当加工台阶时，主偏角应取90°，加工中心切入的工件，主偏角一般取60°。主偏角一般在30°～90°之间，常用的是45°、75°、90°。
3.4 副偏角(Kr′)的挑选准则
首要考虑车刀、工件和夹具有满足的刚性，才能减小副偏角；反之，应取大值；其次，考虑加工性质，精加工时，副偏角可取10°～15°，非标蜗杆刀片，粗加工时，副偏角可取5°左右。
3.5 刃倾角(λS)的挑选准则
主要看加工性质，粗加工时，工件对车刀冲击大， 取λS ≤ 0°，精加工时，工件对车刀冲击力小，取λS≥0°；一般取λS=0°。刃倾角一般在-10°～5°之间选取。
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