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1、 2 刀尖几何形状对加工质量的影响常用天然金刚石刀具的刀尖几何形状有尖刃多棱刃、直线切削刃及曲线切削刃(主要是圆弧切削刃)等几种是用于超精密切削的几种不同金刚石刀具刀尖部分的几何形状。一般不用在超精密切削时直线切削刃就是直线修光刃,圆弧切削刃就是圆弧修光刃在这几种不同刀尖几何形状的金刚石刀具中,尖刃刀具、多棱刃刀具难以加工出超精密表面;圆弧切削刃刀具虽然加工残留面积较小,但刃磨困难(目前,除哈尔滨工业大学外,我国圆弧切削刃金刚石刀具刃磨技术的总体水平都不高)，而在精确安装的前提下,直线切削刃刀具的加工残留面积最小,加工表面质量最高。直线切削刃比圆弧切削刃的切削阻力小,易于进行尺寸精度及表面粗糙
2、度控制,并且制造容易、研磨方便,其用于高品质!高精度加工方面的优势是其它切削刃难以替代的，其不足之处是安装调整比较困难。直线切削刃不能太长(一般取0.050.20mm),否则会增加径向切削力,且切削刃和工件表面过多。的摩擦会使加工表面粗糙度值增大,并且加速刀具磨损。由于普通直线切削刃刀具在安装调整时较为费事,其安装关键就是调整切削刃与进给方向的夹角,要求直线切削刃应严格与进给方向一致。因此,为了安装调整方便,可将直线切削刃做成如下形式:直线切削刃的两边带有圆弧角,安装时只需将直线切削刃调整到与进给方向大致平行即可。用这种刀具可以进行零切削,易于获得优良的超精密表面质量。所示刀具直线切削刃部分由
3、三个前刀面构成(也就是直线切削刃不在一条直线上),使前端直线切削刃的两边形成零点几毫米长的切削刃。该两小段切削刃相对前端直线切削刃形成一个微小角度,这两小段切削刃在切削过程中除具有切削作用外还具有挤压作用。212 圆弧切削刃圆弧切削刃金刚石刀具对刀容易,使用方便,但刀具制造、研磨困难,价格较高。国外金刚石刀具较多地采用圆弧切削刃,推荐的切削刃刀尖圆弧半径为Re=0.53mm或更小。超精密切削时进给量甚小,一般情况下进给量f0.02mm/r。在切削深度相同的条件下,随着刀尖圆弧半径的减小,工件的表面粗糙度增大,这是因为圆弧切削刃加工时留下的残留面积随着刀尖圆弧半径的变化而变化:当刀尖圆弧半径减小
4、时切削刃变得越来越小,工件上切削的残留面积就越来越大。根据粗糙度理论计算公式,Ra=f8r式中 Ra-理论粗糙度f-进给量r-刀尖圆弧半径由上式可知,刀尖圆弧半径越小,工件的粗糙度值越大所以从加工表面的粗糙度方面考虑,应该选择尽可能大的刀尖圆弧半径。但随着刀尖圆弧半径的继续增大,刀具将变得越来越钝,对工件产生很大的挤压力和摩擦力同时,由于工件安装等情况的影响,在工件不同位置会产生不同的变形,使得切削层不再均匀,造成工件平面度降低。因此刀尖圆弧半径的选择要兼顾加工表面粗糙度和平面度。 4 结论金刚石刀具是超精密切削的理想刀具。在其它加工条件具备时,金刚石刀具的刀尖几何形状和切削刃的锋利度对超精密加工有很大影响。正确地选择刀尖部分几何形状和切削刃钝圆半径是获得高质量加工表面的有力保证。