滚光技术的研究与应用（二）

改进措施

１. 增强润滑效果

切削液能够对滚光效果及金刚石头的寿命造成消极的影响。由于滚光刀体较大，影响切削液直接作用于刀头，在机床上专门加装了导管（见图５），使切削液直接作用于刀头，在机床上专门加装了导管（见图５），使切削液直接喷到滚光加工位置。实践表明，加装导管后滚光刀寿命有所延长。

２. 调整滚光刀压力

根据弹簧压紧力及适用零件硬度推荐值，将原装宝力士滚光刀中红色弹簧更换为绿色弹簧，固定滚光刀的压入量为０.２ｍｍ；并根据实际使用情况将原来的预紧力旋钮拧出４个螺距。不同颜色弹簧特性如表３所示。

３. 优化切削参数

考虑到滚光刀的寿命、加工效率和生产成本三方面的因素，逐渐调低滚光刀的加工参数并适当调高刀片的切削参数，最终将加工参数确定如表４所示。

批量验证及分析

应用以上改善措施后，进行批量加工验证。更换宝力士金刚石滚光刀加工面，设定ＣＢＮ刀片在每个刀尖加工３０～４５件后更换，测量每刀尖加工的最后一个零件的表面粗糙度值。为了便于比较，再顺序测量一件不加滚光刀只使用ＣＢＮ刀片的零件表面粗糙度值，两者比较可获得滚光加工对表面粗糙度矫正量的近似值。共加工１２ＪＳＤ１６０Ｔ－１７０７１０６付箱减速齿轮８９０个，测量数据３３组，通过Ｅｘｃｅｌ绘制滚光效果折线图（见图６）。

图６中横坐标为测量的零件序号，纵坐标为测得的表面粗糙度值，黑色折线为ＣＢＮ刀片加工时测量的粗糙度值，其特征为表面粗糙度值相对较高，振动幅度大。灰色折线为经过车削及滚光后测得的表面粗糙度值，其变化规律同黑色折线，但数值小于黑色折线。通过比较可见，增加滚光后零件的表面粗糙度值显著降低，且加工状态更为稳定。

用黑色折线上测量点的数值减去灰色折线相邻点测量的数值，得到滚光刀在该点的光整能力，连接３３点的数值，得到宝力士滚光刀的光整能力趋势体（见图７）。

由图７可知，滚光刀的光整能力随着加工零件数量的增加而逐渐降低。在固化的切削参数下，ＣＢＮ刀片每个刀尖加工该零件３５件，滚光刀每个加工面加工８００件左右，可保证表面粗糙度值在Ｒａ０．４μｍ以下。

从实验结果来看，滚光技术应用后能够有效满足锥面粗糙度的产品图样要求，提升了产品质量。虽效率略有下降，但通过提高ＣＢＮ刀片的可加工数量，未造成成产成本的增加。经过分析，在固化的切削参数下，应用滚光技术后每件零件的刀具成本为２.９２元。而仅用ＣＢＮ刀片加工，每件零件的刀具成本为５.６元。滚光技术的研究还为以后精密零件的加工提高了技术储备，可以完成更高表面质量要求的零件加工。

在试验中，我们也发现了若干问题，例如加入滚光工步后如何提高加工效率，改进切削液质量能否进一步延长金刚石头寿命等，这也是我们下一步将要研究和解决的问题。