整体硬质合金刀具因其具有高硬度、高耐磨和高的热硬性,可采用高的切削速度加工出精度高、表面质量好的的工件,在航空、汽车、模具、电子等行业的高效高精密数控加工中得到越来越广泛的应用。整体硬质合金刀具的螺旋槽是由开槽砂轮通过深切缓进给强力磨削工艺加工完成的,该工序材料去除量最大,加工效率低,并且开槽磨削过程中易导致大的圆周崩边而影响刀具圆周刃口的质量,另外开槽磨削工艺还决定着刀具圆周前刀面的表面质量。本文针对合作企业在加工整体硬质合金刀具实际生产中存在的螺旋槽磨削崩边大及效率低的问题,通过调研开槽砂轮在企业的修整工艺和实际磨削应用中存在的问题,研究开槽砂轮修整工艺和磨削工艺的改进措施以及改进后整体硬质合金刀具的实际开槽磨削效率和质量提高效果。本文具体的研究内容和成果如下:(1)跟踪调研企业生产中开槽砂轮在初始磨削之前的修整工艺,研究开槽砂轮修锐前后磨削整体硬质合金刀具螺旋槽时砂轮表面形貌、机床负载、硬质合金刀具圆周周边崩刃及刀具前刀面表面形貌和粗糙度等的变化情况。调查发现企业生产中采用碳化硅砂轮对金属结合剂开槽砂轮对磨修整之后并未再用油石修锐便开始进行磨削。通过试验研究发现,企业使用的对磨法修整法对开槽砂轮具有一定的修锐作用,但磨粒的出刃高度较低。经对磨修整过的开槽砂轮如果按两刀开槽的磨削工艺可实现批量稳定生产,但开槽磨削效率低。(2)针对生产中使用的两款典型的开槽金刚石砂轮,一种是日本的(砂轮Ⅰ),另一种是德国的(砂轮Ⅱ),研究了它们的组织结构和磨削性能的差异。研究结果显示:开槽砂轮I的磨粒相对较大且棱角分明,开槽砂轮II的磨粒相对较小且形状不规则、多边多角。两种开槽砂轮的结合剂均为以青铜结合剂为主的复合型结合剂,但砂轮Ⅱ的结合剂中含有树脂添加物。砂轮II相对砂轮I更容易整形,但不易出刃。砂轮I修锐后磨削时易产生圆周崩边,需要较长的时间才能进入稳态磨削,砂轮II修锐后能较快进入稳态磨削,磨削时不易产生圆周崩边。开槽砂轮I经企业现有工艺修整和修锐后不宜进行一刀开槽磨削工艺,而开槽砂轮II可以。(3)较高硬度和较粗粒度的碳化硅砂轮具有较高的修整效率,但经较低硬度和较细粒度的碳化硅砂轮修整的金刚石砂轮,磨粒出刃更好。开槽砂轮经对磨修整之后增加油石对其进行修锐,可显著改善开槽砂轮的磨粒出刃,提高砂轮的锋利性,磨削时机床的负载明显降低。(4)开槽工艺产生的崩边缺陷在一定范围内可由后续的清边工艺有效去除,故开槽磨削时,在机床负载许可的情况下,可适当增大磨削深度或提高进给速度。企业原有开槽磨削工艺较为保守,通过试验发现采用上述两种砂轮开槽磨削时,可由2刀磨削改为1刀磨削,虽然机床负载有所上升,但其上升量和上升速率在机床可承受范围内。同时1刀开槽磨工艺所生产刀具的刃口崩边和粗糙度符合质量要求,该工艺还可实现批量稳定生产。2刀磨削改为1刀磨削使开槽效率大大提高。