刀具刃口钝化技术的探讨
金刚石刀具刃口的钝化原理
金刚石刀具刃口的钝化原理
金刚石刀具在使用过程中，刃口会因为摩擦、磨碎等原因产生钝化。
钝化是指金刚石刀具刃口表面的结晶体被摩擦或磨碎，使其变得平滑，失去了切割或磨削的锋利度。
钝化主要有以下几个原理：
1. 疲劳磨损：刃口在使用过程中受到不断的摩擦和压力作用，使得金刚石结晶体出现裂纹、磨损等现象，最终导致刃口变钝。
2. 磨粒堆积：在切削或磨削过程中，金刚石刀具表面随着磨粒和被加工材料的摩擦，磨粒会聚集在刃口处，形成一层摩擦层，阻碍了新的磨削过程，导致刃口钝化。
3. 焊接磨损：在高温和高压下，金刚石刀具的刃口可能与被加工材料发生焊接现象，使金刚石结晶体受到严重的热变形和应力，导致刃口钝化。
4. 渗碳作用：金刚石刀具在高温和高压下，被加工材料中的元素可能渗透进入金刚石结晶体内部，与金刚石发生化学反应，改变其晶格结构，使刃口变得钝化。
总之，金刚石刀具刃口钝化是由于摩擦、磨碎、疲劳、热变形等因素的综合作用而导致的。
为了延长金刚石刀具的使用寿命，需要定期对刃口进行磨削、修复和保养。
刀具刃口毛刷钝化工艺的刷子运动与刷毛磨损
影响。
刃口形状的方法 ： 借助于切削刃的 部分线段 ｓ 、 ｓ 和Ａｒ 来描述切削刃
的刃 口 状 （ 图 １， 形 见 ）通过 引入形 状
对刀具切削刃进行钝化处理的要求是： 使切削刃均匀钝化， 从而提高刀具
的加工 效率 。然而 。 毛刷 的磨损增 大 了刃 口钝 化工 艺的难度 。
包括刷刃 口的持续时间ｔ 和磨粒尺
寸。 切 削刃 钝 化 工艺 的难 点 在 于 ， 所 产 生 的 刃 口倒 圆是 否均 匀 ， 以及 能否 获 得 需要 的倒 圆 ， 为它 们 必 因
须根据被加＿材料进行设置。采用 Ｔ
毛刷 工 艺 对 刃 口进 行钝 化 处 理 时 ，
刷子的磨损会导致刃 口形状出现偏
减弱 。
磨粒材质：ｉ Ｓ Ｃ
可转位刀片 ：
类型：Ｎ Ｓ ＭＧ 材质： 舍金 硬质
切削速度对பைடு நூலகம்毛磨损的影响
汉诺威生产技术与机床研究所
ｌ【 ２】
’ ３ ； 一 ｏ 畸
刀具 刃 口毛刷 钝化 工艺 的刷 鉴 于切 削 刃 的 刃 口形 状 复 杂 ， 仅 用一 个刃 口半径 值 不足 以完全 描 子运动与刷毛磨损 述 。Ｄ ｎ ｅａ 出 了一 种详 细 描述 ｅｋｎ 提
翟 － 嚣 甍 －孽曩 簪鬟糍黪 蔓 藏 蠹 ＿ 嚣 撼 ≯ 。
的 。加 工平 面 的位 置 由刷 子的 旋转
速 度 Ｖ 和 刀 片 安 装 角 ） 捕 述 来 方 向 以及 切 削 刀具 的方 位 来 决 定 。 在 此 ， 刷 子 切 人 的刀 片 面称 为进 将
子 的修整来确定的。修整时 ， 刷子 钝 化 的 材 料 切 除 过 程 分 为 四个 阶
一＿ ０Ｉ ＿ ◆
锋利刃口钝化失效方式及机理
第18卷 第1期1997年 3月金 属 热 处 理 学 报TRANSACTIONS OF METAL HEAT TREATMEN T Vol.18 No.1March 1997锋利刃口钝化失效方式及机理卢锦德 张云龙(贵州工业大学)本文收到日期:1996年5月17日初稿,1996年8月6日修改稿本文联系人:卢锦德,男,1938年生,副教授,贵州省贵阳市(550003)贵州工业大学冶金系摘 要 用45钢、60钢和GCr15钢制成标准刃口进行切割锋利度试验。
扫描电镜观察表明,刃口失效方式有粘着磨损、疲劳磨损、磨粒磨损、流变、卷刃和崩刃等。
分析讨论了刃口钝化机理,指出了失效方式与材料组织及力学性能的关系。
关键词 刃口 钝化 失效分析锋利刃口在服役过程中切割功能逐渐下降以致失效的过程,实际上是刃口钝化的过程。
文献[1]揭示了刃口钝化的三个阶段,即不稳定钝化阶段、稳定钝化阶段和迅速钝化阶段。
提出刃口锋利度可分为初始锋利度S P in ,实际锋利度S P N 和本质锋利度S P e 。
本质锋利度S P e 或钝化系数n 可作为衡量刃口材料抗钝化失效能力的参量。
鉴于有关刃口钝化失效机理的报道甚少[2,3],本文着重探讨刃口钝化失效方式和机理,以期对刃口产品的选材和强韧化工艺的制定提供有指导意义的资料。
1 试验方法试验材料为45钢、60钢和GCr15钢,试样淬火后于不同温度回火(180～650℃)。
试样几何尺寸见表1。
锋利度测定在SP 282240型锋利度试验机上进行,载荷为12N 和6N ,切割材料为8229型红胶棒(<50mm ),硬度为邵氏70。
锋利度试验结束后,用扫描电镜观察标样刃口的失效特征。
表1 标准刃口T able 1 Stand ard edge参 量双面刃口标准化单面刃口标准化θ/(°)21±12416±1S /mm01002～010********～010025P /N 126注:θ角用石腊复型在显微镜下测定;S 在显微镜下放大800倍观察;单面刃(GCr15钢);双面刃(45钢、60钢)图1 标准刃口Fig.1 Standard edgea )double plane ,b )single plane2 刃口钝化失效方式扫描电镜观察发现在本试验条件下刃口的主要失效方式有以下几种。
钝化参数对刀具刃口钝圆半径影响的研究
来稿日期：2019-07-21 基金项目：国家自然科学基金(刀具非对称刃口钝化机制与对切削性能影响的研究（51665007） 作者简介：赵雪峰，(1979-），女，河南驻马店人，博士研究生，副教授，主要研究方向：先进制造技术及工艺研究；
刃口钝化能提高刀具耐用度
刃口钝化能提高刀具耐用度从经过刃口钝化处理的刀具（如一把带4个切削刃的整体硬质合金铣刀，直径D=16mm，螺旋角λ=40°，前角γ=12°，径向后角α=10°）的微观形状可以清楚地看到，刀具刃口经过精密修整处理后，除刃口被钝化外，刃沟表面也被抛光。
用经过刃口钝化处理的刀具，按传统的切削参数进行加工时，其使用寿命可提高70%。
刃口钝化量越大，刀具的耐磨损性能越好。
未经钝化处理的刀具在切削加工时，刃口部位会因细小破损而显现较大磨损，而这种现象在经过刃口钝化处理的刀具上很少发生，这是由于在切削加工中，切削刃上会产生很大压力，并在经钝化处理的刀刃上形成一些粘结物，从而使刀刃变得更坚固而不易磨损。
刀具经过钝化处理后，刃口的切削性能更加稳定，这对提高钛金属的加工效率尤为紧要。
由于可有效避开刃口破损，因此，刀具磨损的分布和过程非常均匀和稳定，切削加工的安全性和牢靠性也大为提高。
在刃口钝化量＊大的情况下，加大每齿进给量的试验数据表明：当每齿进给量 fz=0.06mm，即在比一般切削条件加添一倍的情况下，刀具的耐用度＊高。
试验在切削量达到vw=2300cm3时停止停止。
由于减小了各个切削刃的切削行程，因此fz=0.06mm时比fz=0.03mm时的刀具耐用度大为提高。
为了加工相同数量的材料，有必要降低刀具的转速。
而当切削厚度大于刀具刃口后面节段Sα 时，也能改善刀具磨损情形。
但是，连续提高刀齿进给量，会引起机床机械负荷增大而导致磨损加大，使切削量下降。
另外，刃口经过钝化处理还可降低切削过程产生的颤振，即使选用较高的切削参数进行切削加工，仍可保证刀具的耐用度。
刃口经钝化处理后，刀具在使用时磨损特别均匀，此时在刀具的前面和后面都会形成粘结物。
当进给量较大时，刃口并未显现明显破损。
为了做进一步试验，将每齿进给量提高到 fz=0.15mm，切削深度减小到ap=5mm。
当切削深度较大时，切削力也相应增大，从而导致刀具破损。
刃口钝化在刀具优化中的重要性
在刀具优化过程中发现对刀具刃口进行适当的钝化处理，可以显著提升刀具性能、改善加工质量，从而起到了事半功倍的效果。
本文主要介绍了刀具刃口钝化的必要性，三种钝化处理方式，以及几款成效显著的刀具钝化处理案例。
扫码了解更多延长最为明显。
实践证明：有一个好的刃口形式和刃口钝化质量态不会重合形成一个幅值更大的模态，而会相互排斥形成两个模态，其中一个模态频率大于主轴-刀柄模态频率，一个模态小于主刀柄模态频率，但它们对应的幅值都远小于原刀具模态幅值，即出现了动力吸振”现象。
当发生动力吸振现象时，尽管刀具悬长增加了，但系统刚性和稳定性刀具长径比反而能提高稳定性；二是从主轴-刀柄角度，合理设计主轴-刀柄的模态频率，使得动力吸收现象更容易发生。
4.结语本文研究了个部件以及结合面特性对系统动态特性的影响规律。
基于试验测量研究了刀具长度对刀尖点频响图9 不同刀具悬长下系统的稳定性叶瓣图2018年 第8期冷加工60CUTTING TOOLS刀 具中是机床的延伸，其与被加工材料直接接触，故刀具的好坏直接影响加工质量和加工成本。
同时在一般制造企业中，机床一旦选定，后期不会做较大调整，而工件材料又受制于产品性能影响，不能轻易更改，故而刀具作为机床和工件两者之间的连接，通常被作为优化改进和成本控制的研究重点。
通过多年对刀具的优化改进可以发现，影响刀具切削性能和刀具寿命的主要因素，除了刀具材料、刀具几何参数、刀具结构、切削参数优化以外，刀具刃口的状况好坏也是不可忽视的因素。
例如，在进行钻孔加工时，钻头刃口的崩损，通常会导致铁屑缠绕，影响加工孔壁的表面质量，若未能及时发现，就会引起刀具断裂，导致刀具成本上升。
2.为什么要进行刀具刃口钝化处理（1）刀具刃口钝化处理实际上就是对刀具的预磨损。
刀具在经过普通砂轮或金刚石砂轮修磨后，刀具刃口都会存在一定程度，不同大小的微小崩刃与锯齿，前者可以用肉眼或手持式放大镜观察到，后者需用100倍的放大镜才能观察到，其刃口微观缺口一般在0.01~0.05m m 。
刀具刃口钝化及益处
度 、方 向 、周 期 时 间 、接 触 深 度 及 中心 线 位 置
尼龙 毛刷 可 有 多种 型 式 。 刷
丝 可 呈 直 线 或 弯 曲型 ，其 截 面 可
以 是 圆 形 或 矩 形 ，并 根 据 应 用 的
提 高 刀 具 刃 口强 度 。如 果 不 在 涂 不 同 ，可选 择 多种 刷 丝 直径 。针
试 验 来 确 定
（吴 志 刚 译 ）
８
层 前 进 行 钝 化 处 理 ，刀 具 会 崩 刃 对 不 同 的 应 用 场 合 ，毛 刷 中采 用
并 露 出基体 材料 ，导 致缩短 刀具 的磨Leabharlann 变化 也 很大 ，可 以是碳 化
寿命和 降低切 削效率。钝化 后刃 硅 、氧化 铝 、陶 瓷 和 金 刚 石 。
口使 刀 具 表 面 光 洁 度 得 以 改 善 ，
当刃 口很 锋 利 时 ，磨 削 砂 轮
可 减 小 摩 擦 并 有 利 于 排 屑
离 开 刃 口时 会 因磨 屑 作 用 使 刃 口
未 涂 层 刀具 也 会 因在 刃 口产 产 生锯 齿 形 。 这 是 因为 此 时 刃 口
生 可 控 半 径 而 受 益 。
处 没 有推 力 支 撑 使 磨 屑 被 剪 切 而
当钝 化 工 艺 确 定 时 ，不 同 零
刷 磨损 时 ，会有 新 的磨料 露 出来 件 的 钝 化 精 度 可 以 控 制 在
与 工件 相 互作 用 。 弹 性 刷 丝 相 当 ０．０００１“。
于柔性 锉 刀 ，均 匀地 覆盖 并锉 削
刃 口可 通 过 几 种 不 同 方 法 来
刀 片 刃 口。
硬质合金刀片刃口钝化技术的优点介绍
硬质合金刀片刃口钝化技术的优点介绍硬质合金刀片被广泛应用于金属切削、木工加工、石材切割等领域。
在长时间使用后，刀刃的锋利度会逐渐降低，这时就需要进行刃口修整。
传统的修整方法是采用磨削技术，但是磨削会产生高温和大量的摩擦，容易导致刀刃表面质量下降、刃口变形、刃口损失等问题。
因此，研发一种能够避免以上问题且具有优异刃口再现性的刃口钝化技术对提高硬质合金刀片刃口使用寿命具有重要意义。
硬质合金刀片刃口钝化技术的优点1. 无磨削损失钝化技术使用电化学过程取代了传统的磨削方式，避免了高温、高速、振动等因素对刀刃表面的影响，能够在不产生刃口变形和表面粗糙度提高等问题的情况下完成刃口的维护和修整，从而减轻了磨削对原有的刃口所带来的损失。
2. 精度高钝化技术的钝化时间和钝化电流可以控制，能够实现钝化质量的可控制和可预测性。
在不同的钝化条件下，可以得到不同的刃口修整状态和表面的特征，根据这些特征可以得到更精确的切削参数和更优化的切削工艺。
3. 具有再现性与传统的手工磨削方法相比，钝化技术更具有再现性。
通过采用合适的钝化参数，可以确保刃口的精度和表面质量都是稳定的，这可以提高刀片的使用寿命并且缩短工艺上的时间。
4. 环保传统的磨削方法会产生大量的废料和二手污染，而钝化技术只需使用电解液和电源，不仅减御对环境的污染，同时节约了能源和人力资源。
硬质合金刀片刃口钝化技术的操作步骤1.将钝化设备连接到判断刀片地方，确保电源、水源等外部条件满足要求。
2.按照钝化工艺标准调整好钝化电流、电压、时间等参数。
3.将刀片装入钝化设备内，启动钝化设备，开始钝化修整。
4.钝化过程中需要不断地观察刀片表面的状况，调整电流、电压，确保刀刃表面得到合适的钝化状态。
5.钝化完成后，取出刀片进行清洗等善后工作，并记录下钝化参数、刃口的特征等数据。
硬质合金刀片刃口钝化技术应用实践以某公司硬质合金刀片刃口钝化技术的应用为例，该公司在钝化设备、设备调控、钝化工艺及刀片检测等方面进行了突破性创新，克服了加工过程中易造成表面变形、沉积、氢脆破裂等问题，能够在快速、高效、环保的同时提供高品质的刃口修整服务。
刀具刃口钝化技术的探讨 (1)
很窄的负后角棱边．切削时增大刀具与工件的接触面积，消除切削过程振动。
用于工艺系统刚性不足时所用的单刃刀具。
４）白刃：在刃口附近的后刀面上磨有一条后角为Ｏ。
的窄边或刃带，可起到支撑导向和挤压光整作用，用于饺刀、拉刀等多刃刀具。
５）倒园刃：在刃口上刃磨或钝化成一定参数的园角，增加刃口强度，提高刀具寿命，用于各种粗加工和半精加工的可转位刀具。
２．刃口钝化形状：（见图２）圃弧型刃口Ｘ瀑布壁刃口图２两种钝化刃口形状刃口钝化几何形状，对刀具寿命有很大影响：一种为圆弧型刃口，在刃口转角处形成对称元弧，占８０％以上的刀具所采用，适用于粗精加工。
一种为瀑布型刃口，在刃口转角处的顶面与侧面比率一般为２：１，为不对称圆弧，适用于恶劣的冲击性加工。
刀具刃口钝化技术，其目的就是解决上述刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷，使其锋值减少或消除，达到圆滑平整，既锋利坚固又耐用的目的。
根据不同的加工条件，合理选择刃口型式与参数，并紧紧与刃口钝化参数的选择相组合，正确处理好刀具”锐”与“固”的关心，“锐”是刀具切削加工必须具备的特征，同时考虑刃口的“固”也是为了更有效的进行切削加工，提高刀具寿命，减少刀具的消费费用。
三、刀具钝化方法的发展趋势１．手工钝化最早的钝化工具是从皮子和石油开始，如到理发馆刮脸．理发员在皮子上鐾刀，使刀刃更．力口锋利耐用。
而在机械加工方面所用的刀具，我们的前辈有了很多丰富的鐾刀经验．效果非常显著。
举例如下：１）粗加工时，一把新刃磨好的刀具鐾刀可以减少初级磨损阶段磨损值，在正常磨损阶段后期鐾刀，仍可再延长正常磨损阶段，一般刀具寿命提高０．５倍以上。
２）精加工石油铰刀时，未经鐾刀其内孔表明有时达不到图纸要术，精心鐾刀后表面粗糙度可稳定Ｒａｌ．６—０．８“ｍ，同时刀具寿命可提高１倍左右。
３）精刨机床导轨．采用负前角宽刃压光刀，其前后刀面必须经过平板精心研磨，提高了表面质量才能保证刃口锋利平直，导轨加工表面粗糙度可稳定达到ＲａＯ．８“ｍ以下。
天然金刚石刀具刃口钝化工艺的研究
以刃口钝化质量评价指标为基础,深入阐述了各工艺参数对 R(100)F(110)天然金刚石刀具刃口钝化质量的影响规律,进而优 选出了R(100)F(110)天然金刚石刀具刃口钝化的理想工艺参数 组合,即:钝化时间100~120min,机床主轴转速1800~2400rpm,刀 刃挤压抛光垫深度20~25μ m,刀刃-抛光垫接触压力4.9~14.7N, 抛光垫往复运动行程2~4mm,抛光垫往复运动频率0.2~0.3Hz,刀 柄俯仰角0°。然后,本文继续对R(100)F(100)天然金刚石刀具 进行大量刃口钝化工艺实验,分析各工艺参数对R(100)F(100)天 然金刚石刀具刃口钝化质量的影响规律,从而优选出了 R(100)F(100)天然金刚石刀具刃口钝化工艺的理想工艺参数组 合,即:钝化时间60~80min,机床主轴转速2100~2400rpm,刀刃对
最后,本文进行了刃口钝化后的金刚石刀具使用寿命验证实验。 选用单晶锗作为工件材料,以工件表面粗糙度优于Ra 5nm作为刀 具正常使用状态的评价标准,计算总的刀具切削距离,进而比较 刃口钝化处理与未处理金刚石刀具的使用寿命。
ห้องสมุดไป่ตู้
切削实验结果表明,经过刃口钝化处理的金刚石刀具使用寿命是 未钝化刀具使用寿命的1.45倍。
天然金刚石刀具刃口钝化工艺的研究
天然金刚石刀具以其优异的切削性能成为超精密加工的理想刀 具。随着超精密加工技术的不断发展,应用需求对天然金刚石刀 具的刃口形状以及切削刃表面质量有更加苛刻的要求。
在当前技术水平下,天然金刚石刀具的制造方法仍以机械刃磨为 主,新刃磨出的刀具刃口虽然极其锋利,但刃口强度低,微观缺陷 明显,直接切削硬脆材料容易导致缺陷扩展,刀具磨损加剧,使用 寿命降低,在一定程度上阻碍了超精密加工技术的发展。因此需 要对刃磨成形金刚石刀具进行刃口钝化处理,提高刃口强度,改 善刃口表面质量,延长刀具使用寿命。
高速钢刀具电化学刃口钝化的研究的开题报告
高速钢刀具电化学刃口钝化的研究的开题报告
一、课题背景
高速钢刀具作为机械加工中常用的切削工具，其刃口钝化问题一直是制约其使用寿命的重要问题之一。
目前，采用电化学钝化方法对高速钢刀具进行表面处理已成为一种相对成熟、可行的解决方案。
然而，电化学钝化方法仍存在一些问题，如加工要求较高、循环利用性差等。
为此，开展高速钢刀具电化学刃口钝化的研究，对提高其性能和降低成本具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在探究高速钢刀具表面电化学处理对其刃口钝化特性的影响，为制备高性价比的高速钢刀具提供技术支持。
三、研究方法
1. 研究对象：选取常见的高速钢刀具为研究对象，以其表面电化学处理前后对其的物理、化学性质进行分析。
2. 研究步骤：
（1）确定实验方案，制备不同处理的高速钢刀具。
（2）对不同处理情况下的高速钢刀具进行切削试验，测试其刃口寿命。
（3）对不同处理情况下的高速钢刀具进行表面形貌和化学组成分析，并通过电子显微镜、X射线衍射等手段进行观察和分析。
（4）统计和分析数据，得出结论。
四、预期结果
通过对高速钢刀具表面的电化学处理，可以有效地改善其刃口钝化、提高其使用寿命和功效，进一步降低生产成本。
五、研究意义
高速钢刀具在机械加工领域占有重要地位，其使用寿命对加工质量和效率具有很大的影响。
本研究将为高速钢刀具的表面处理提供科学依据，为创新高效、经济的高速钢刀具表面处理提供参考。
陶瓷刀具喷砂钝化原理
陶瓷刀具喷砂钝化原理同学们！今天咱们来聊聊陶瓷刀具的喷砂钝化是咋回事，也就是它的原理。
这陶瓷刀具啊，现在可越来越受欢迎了呢，而喷砂钝化在陶瓷刀具的制作过程中可是起着很重要的作用哦。
陶瓷刀具就是用陶瓷材料做的刀啦，它和咱们平时用的金属刀可不一样。
陶瓷刀具特别锋利，而且不容易生锈，很适合用来切水果、蔬菜啥的。
但是呢，陶瓷刀具也有一个小缺点，就是它的刀刃比较脆，如果不小心碰到硬的东西，可能会崩口。
所以啊，为了让陶瓷刀具更加耐用，就需要进行喷砂钝化处理。
那啥是喷砂钝化呢？简单来说，喷砂就是用一种特殊的沙子，在高压下喷到陶瓷刀具的表面，让刀具的表面变得粗糙一些。
而钝化呢，就是在喷砂之后，用一些化学物质或者其他方法，让刀具的表面形成一层保护膜，这层保护膜可以让刀具更加耐磨、耐腐蚀，也可以让刀刃更加锋利。
咱们先来看看喷砂是怎么回事吧。
喷砂的时候，会有一个喷枪，喷枪里面装着沙子。
这些沙子可不是普通的沙子哦，它们是一种很细很细的颗粒，叫做石英砂或者金刚砂。
喷枪会把这些沙子以很高的速度喷到陶瓷刀具的表面，就像一阵小沙子风暴一样。
这些沙子打在刀具的表面上，会把刀具表面的一些不平整的地方给磨掉，让刀具的表面变得更加光滑。
同时，沙子的冲击力也会让刀具的表面产生一些微小的凹坑和划痕，这些凹坑和划痕可以增加刀具表面的摩擦力，让刀具在使用的时候更加不容易打滑。
喷砂完了之后，就该进行钝化处理了。
钝化的方法有很多种，其中一种比较常见的方法是用化学物质来处理。
比如说，可以用一些酸性或者碱性的溶液，把陶瓷刀具浸泡在里面一段时间。
这些溶液会和刀具表面的材料发生化学反应，形成一层保护膜。
这层保护膜可以让刀具更加耐磨、耐腐蚀，也可以让刀刃更加锋利。
除了用化学物质来钝化，还有一种方法是用物理方法来钝化。
比如说，可以用高温加热的方法，把陶瓷刀具放在一个高温炉里面，让刀具的表面在高温下发生一些变化，形成一层保护膜。
这种方法比较复杂，需要很高的技术和设备，但是效果也非常好。
刀具刃口钝化加工及新发展
刀具刃口钝化加工及新发展一、刀具刃口影响因素、钝化方法和目的影响硬质合金刀具性能变化的因素有很多，如硬质合金牌号、加工质量、使用条件(如机床条件、毛坯条件)等。
还有一个很重要的因素常常被忽视，即刃口的微观几何形状。
刃口钝化有许多不同的途径：振动钝化、用金刚石油石手工加工、介质钝化、研磨浆钝化、用含有磨料的橡胶轮钝化、干或湿的喷砂法钝化、翻滚钝化和毛刷钝化等。
刃口钝化的主要目的是在刀具和工件之间形成这样一种接触面，通过这种特有的接触面，在承受切屑流动、切削速度、进给压力和其它加工变化时，它是最坚固、最结实的。
刃口钝化的尺寸和形状，由加工工序对刀具产生的压力大小来决定。
对于给定的应用条件，钝化得太大，切削时刀具所受压力也随之变大，在加工中产生的热量就会增多，致使刀具寿命变短。
反之，如果钝化得太小，刀具切削刃会变得脆弱，经受不了切削压力。
一般正常的刃口钝化带是均匀一致的，它是一种微小的圆形刃口。
在加工时，其尺寸和几何形状要非常精确。
目的是使切削刃的强度和性能达到最佳。
正确的刃口强化有以下优点：延长刀具寿命：硬质合金刀具的刀刃必须能经受巨大的压力，可以通过控制这个压力和可预知的缓慢磨损的方法,确定刀具寿命和磨损速度。
另外，刀具寿命很大程度上取决于工件材料。
在某些应用场合，正确地钝化刀刃能改善刀具寿命200%或更多。
虽然对钝化的好处人们已认识了很多年，但钝化过程还未被完全控制，刀具性能仍然受到钝化结果的影响。
即使像近几年出现的超精密数控刀具，用户使用中也经常会遇到因刀刃形状不当所带来的问题。
二、钝化的刃口型式与尺寸1、钝化的刃口型式分：a、圆弧型钝化：刃口强化的几何形状对刀具寿命有很大影响，目前，80%以上的刀具钝化都用圆弧型钝化，所以应优先采用圆弧型钝化。
这个圆弧位于刀刃转角处。
这种钝化形成一个对称的圆弧，它在刀具顶面和刀具侧面是相等的。
b、瀑布型钝化：它的圆弧相对于刀具顶面是歪斜的，刃口的前角面和后角面的比率一般为2：1。
天然金刚石刀具的刃口机械钝化技术
因此,去除刃口微观缺陷,钝化刃口半径,以提高刃口表面质量和 使用寿命,是制备理想天然金刚石刀具的重要一环。本课题将对 经过机械刃磨后的天然金刚石刀具再添加一道后续处理工艺,提 高刀具使用寿命,即在高精度研磨机床上使用高分子聚合物抛光 垫,并在其上涂敷一层含纳米级硬质磨粒的研磨膏,对刀具进行 钝化处理以达到在不降低刃口表面质量的前提下提高钝化效率 的目的。
天然金刚石刀具的刃口机械钝化技术
天然单晶金刚石具有高硬度、抗磨损和极大的弹性模量,且抗黏 结性好,与有色金属等材料间的摩擦系数小,是制作超精密切削 刀具的理想材料。目前天然金刚石刀具已广泛应用于精密超精 密加工领域,在汽车工业、国防工业、微电子工业等领域都起到 了重要作用。
因此,如何制造出精度高、使用寿命长、切要的天然金刚石刀具制造方法,但是刃磨过后的刀具刃口虽然极 其锋利,但会一并出现纳米级豁口、裂纹,因而削弱了刀具耐冲 击性,降低了刀具刃口强度,在车削过程中很容易由于机床的振 动扩散成大裂纹,加速刀具磨损,甚至产生崩刃现象,导致刀具失 效。
为达到此目标,本文首先通过分析工况类似的金刚石刀具切削过 程中的磨损情况,结合实践经验分析了天然金刚石刀具钝化过程 中的可能影响因素,设计了对刀具刃口进行钝化的工艺方法,并 搭建了完整的刀具刃口钝化工艺系统,确定重点研究的4个工艺 参数,主轴转速w、研磨膏磨粒质量分数y,研磨盘往复运动频率p, 刀具摆动速度q;同时提出了6个对刃口钝化过程进行评价的指标, 分别为钝化后刃口钝圆半径R、钝化后刃口轮廓算术平均偏差Ra 和轮廓最大高度Ry、表面质量提升指标l、材料去除效率指标e、 微观缺陷评价指标f。然后,本文采用该系统进行可行性验证实 验,由实验结果可知采用研磨膏和抛光垫相结合的工艺方法对天 然金刚石刀具进行机械研磨,确实可以起到较好的钝化效果;并
硬质合金刀具刃口钝化方法的研究
硬质合金刀具刃口钝化方法的研究发布时间：2021-05-31T13:47:46.527Z 来源：《基层建设》2021年第3期作者：刘晓海[导读] 摘要：刀具刃口的钝化能够增强刃口强度，对刀具的使用和维护具有重要意义。
河冶住商工模具有限公司河北石家庄 050000摘要：刀具刃口的钝化能够增强刃口强度，对刀具的使用和维护具有重要意义。
但是目前部分硬质合金刀具刃口钝化方法仍具有许多问题。
为解决这些问题，需要根据磨料水射流理论对硬质合金刀具刃口钝化机制进行分析。
本文先论述了刀具刃口钝化的含义及其重要性，再对硬质合金刀具钝化机制进行探究。
关键词：硬质合金刀片；刃口钝化；研究随着时代进步，新型刀具材料也得到了发展，刀具的性能也有了更高要求。
刃口钝化对于刀具的使用性能重要影响，故刃口钝化方法也随之不断发展。
但是目前部分刀具的刃口钝化方法不适用于硬质合金刀具，故需要对硬质合金刀具刃口钝化的机制和方法进行深入研究。
一、刀具刃口钝化的含义和重要性1.1刀具刃口钝化的含义刀具刃口钝化处理是对刀具刃口进行加工处理，使刃口具有一个特定的轮廓形状，以此来改善刀具刃口的形貌、使刃口表面能够适应刀具的使用性能以及加工过程中的接触，对提高刀具性能有着重要作用。
1.2刀具刃口钝化的重要性在对刀具刃口进行钝化处理前，多数刀具刃口都存在着一定的缺陷，会影响刀具后续加工过程的顺利进行，甚至会导致刀具损坏，对刀具刃口进行钝化处理则能够有效改善这一情况。
对刀具刃口采用合适的钝化方法达到合适的钝化效果，能够解决刃口缺陷、提高刀具刃口的强度和刃口表面的光洁度，同时能够为后续刃口表面涂层沉积工作做准备，从一定程度上提高了刀具刃口质量、延长了刀具的使用时间。
二、刀具刃口钝化方法存在的不足目前市场上应用的刀具刃口钝化方法主要包括喷砂法、毛刷法、研磨法和电化学方法等，这些方法大体上能完成刀具刃口钝化工作、使刀具性能加强，但是在实际使用过程中，仍存在着一些不足之处，主要表现在以下几个方面：第一，以上钝化方法难以对整个钝化处理过程中的刃口几何参数严格控制，导致钝化后的刀具刃口性能不能达到最佳效果。
为什么刀具要钝化处理
为什么刀具要钝化处理
一、刀具钝化目的:
1.延长刀具的使用寿命。
2.提高机床的加工效率和精度。
3.降低工件的表面粗糙度。
二、刀具钝化效果：
1.刃口的圆化、去除刃口毛刺、达到精确一致的倒圆效果。
2.刃口毛刺容易导致刀具磨损、加工工件的表面变得粗糙。
3.经钝化处理后，刃口变得很光滑，极大减少崩刃，工件表面光洁度也会提高。
三、对排削槽的抛光处理：
1.对刀具凹槽均匀的抛光，提高表面光滑质量和切削性能。
2.槽表面越平整光滑，排屑效果就越佳，就可以实现更高速度的切削，切削变得更流畅。
四、刀具钝化抛光的方式
1.毛刷。
2.喷砂。
3.拖拽式抛光机。
其中毛刷与拖拽式的应用最为广泛。
硬质合金刀片刃口钝化及检测技术综述
关键词：硬质合金刀片；刃口钝化；切削刃；刃口处理；刃口检测
中图分类号：ＴＧ７０６；ＴＨ１６１ 文献标志码：Ａ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－７００８．２０１９．０９．００３
Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆＣｕｔｔｉｎｇＥｄｇｅＰａｓｓｉｖａｔｉｏｎａｎｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆ ＣｅｍｅｎｔｅｄＣａｒｂｉｄｅＢｌａｄｅ
根据倒圆的形状可分为以下两种方式：圆弧形 刃口，在刃口转角处形成对称圆弧；瀑布形刃口，刃 口转角处形成不对称圆弧［５］。
在实际生产中很难得到完全对称的圆弧形刃 口，瀑布形刃口较为常见，且根据车刀和铣刀等加工 要求的不同又可分为瀑布形刃口和倒瀑布形刃口。
２０１９年第 ５３卷 Ｎｏ．９
１５
陈德洪等［６］认 为 前 刀 面 和 后 刀 面 的 交 接 部 分 不是一条简单的直线，而是一个复杂的曲面。鉴于 切削刃的刃口形状复杂，仅用粗略的形状及刃口半 径值不足以完全描述。ＤｅｎｋｅｎａＢ．［７］提出了一种详 细描述刃口形状的方法：借助于切削刃的部分线段 Ｓγ、Ｓα 和 ｋ来描述切削刃的刃口形状。Ｒ为刃口半 径，Ｓα 和 Ｓγ分别代表前刀面和侧面切线垂直线的 交点到前刀面和侧面之间的距离。ｋ是刀片刃口的 形状因子，其值等于 Ｓγ与 Ｓα 之比。
在研磨工序由于采用金刚石砂轮对刀具进行磨削微观锯齿和微小崩缺由此产生其刃口在电镜下观察通常有001005mm甚至01mm以上的缺陷1使用刀具进行加工的过程中这些缺陷极易扩大使得刀具磨损加剧影响加工质量严重缩短刀具使用寿命
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工具技术
硬质合金刀片刃口钝化及检测技术综述
曾伟，时凯华，顾金宝，董凯林，舒军
刃口钝化技术现状
刃口钝化的工艺方式层出不穷，刀具刃口钝化 工艺始于 ２０世纪 ７０年代，刃口钝化技术前沿、主流 及常用的技术主要有以下几种：
刀具钝化
刀具刃口钝化技术的探讨简介：一、引言刀具对口钝化名称及重要性刀具或刀片在精磨之后，涂层之前的一道工序，其名称目前国内外尚不统一，有称“刃口钝化”、“刃口强化”、“刃口珩磨”、“刃口准备”或“ER处理”等，本文采用“刃口钝化”的名称。
刀具刃口钝化技术是一个还不被人们普遍重视，而又是十分重要的问题。
它所以重要就在于：经钝化后的刀具能有效提高刃口强度、提高刀具寿命和切削过程的稳定性。
大家知道刀具是机床的“牙齿”关键字：刀具夹具切削铣削车削机床测量一、引言1.刀具对口钝化名称及重要性刀具或刀片在精磨之后，涂层之前的一道工序，其名称目前国内外尚不统一，有称“刃口钝化”、“刃口强化”、“刃口珩磨”、“刃口准备”或“ER处理”等，本文采用“刃口钝化”的名称。
刀具刃口钝化技术是一个还不被人们普遍重视，而又是十分重要的问题。
它所以重要就在于：经钝化后的刀具能有效提高刃口强度、提高刀具寿命和切削过程的稳定性。
大家知道刀具是机床的“牙齿”，影响刀具切削性能和刀具寿命的主要因素，除了刀具材料、刀具几何参数、刀具结构、切削用量优化等，通过大量的刀具刃口钝化实践体会到：有一个好的刃口型式和刃口钝化质量也是刀具能否多快好省进行切削加工的前提。
因此，刀具刃口的状况好坏也是不可忽视的因素。
2.为什么要进行对口钝化处理o经普通砂轮或金刚石砂轮刃磨后的刀具刃口，确实存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。
前者可用肉眼和普通放大镜观察到，后者用100倍(带0.010mm刻线)显微镜能够观察到，其微观缺口一般在0.01-0.05mm，严重者高达0.1mm以上。
在切削过程中刀具刃口微观缺口极易扩展，加快刀具磨损和损坏。
o现代高速切削加工和自动化机床对刀具性能和稳定性提出了更高的要求，特别是涂层刀具在涂层前必须经过刀口的钝化处理，才能保证涂层的牢固性和使用寿命。
o从国外引进数控机床和生产线所用刀具，其刃口已全部钝化处理。
有众多的信息表明，刀具刃口钝化可有效延长刀具寿命200%或更多，大大降低刀具成本，给用户带来巨大的经济效益。
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刀具刃口钝化技术的探讨作者：北京技术交流中心桂育鹏于启勋一、引言刀具对口钝化名称及重要性刀具或刀片在精磨之后，涂层之前的一道工序，其名称目前国内外尚不统一，有称“刃口钝化”、“刃口强化”、“刃口珩磨”、“刃口准备”或“ER处理”等，本文采用“刃口钝化”的名称。
刀具刃口钝化技术是一个还不被人们普遍重视，而又是十分重要的问题。
它所以重要就在于：经钝化后的刀具能有效提高刃口强度、提高刀具寿命和切削过程的稳定性。
大家知道刀具是机床的“牙齿”，影响刀具切削性能和刀具寿命的主要因素，除了刀具材料、刀具几何参数、刀具结构、切削用量优化等，通过大量的刀具刃口钝化实践体会到：有一个好的刃口型式和刃口钝化质量也是刀具能否多快好省进行切削加工的前提。
因此，刀具刃口的状况好坏也是不可忽视的因素。
为什么要进行对口钝化处理经普通砂轮或金刚石砂轮刃磨后的刀具刃口，确实存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。
前者可用肉眼和普通放大镜观察到，后者用100倍(带0.010mm刻线)显微镜能够观察到，其微观缺口一般在0.01-0.05mm，严重者高达0.1mm以上。
在切削过程中刀具刃口微观缺口极易扩展，加快刀具磨损和损坏。
现代高速切削加工和自动化机床对刀具性能和稳定性提出了更高的要求，特别是涂层刀具在涂层前必须经过刀口的钝化处理，才能保证涂层的牢固性和使用寿命。
从国外引进数控机床和生产线所用刀具，其刃口已全部钝化处理。
有众多的信息表明，刀具刃口钝化可有效延长刀具寿命200%或更多，大大降低刀具成本，给用户带来巨大的经济效益。
因此，深入研究和实践刀具对口钝化这门学问十分重要。
这个课题要从以下两个方面做起，一个是选择刃口型式和参数，二是探索刃口钝化技术及参数，做到两者的紧密结合。
二、刃口型式与刃口钝化形状常用刃口型式：(见图1)锐刃倒棱刃消振棱刃白刃倒圆刃图1常用的几种刃口型式锐刃：刃磨前、后刀面相交而自然形成的税刃，其刃口锋利、强度差、易磨损。
一般用于精加工刀具。
倒棱刃：在刃口附近前刀面上，刃磨出很窄的负前角棱边，大大提高了刃口的强度。
用于粗加工和半精加工等刀具。
消振棱刃：在刃口附近的后刀面上磨出一条很窄的负后角棱边，切削时增大刀具与工件的接触面积，消除切削过程振动。
用于工艺系统刚性不足时所用的单刃刀具。
白刃：在刃口附近的后刀面上磨有一条后角为0°的窄边或刃带，可起到支撑导向和挤压光整作用，用于铰刀、拉刀等多刃刀具。
倒圆刃：在对口上刃磨或钝化成一定参数的圆角，增加刃口强度，提高刀具寿命，用于各种粗加工和半精加工的可转位刀具。
刃口钝化形状：(见图2)圆弧型刃口瀑布型刃口图2 两种刃口钝化形状刃口钝化几何形状，对刀具寿命有很大影响：一种为圆弧型刃口，在刃口转角处形成对称圆弧，占80%以上的刀具所采用，适用于粗精加工。
一种为瀑布型刃口，在刃口转角处的顶面与侧面比率一般为2:1,为不对称圆弧，适用于恶劣的冲击性加工。
刀具刃口钝化技术，其目的就是解决上述刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷，使其锋值减少或消除，达到圆滑平整，既锋利坚固又耐用的目的。
根据不同的加工条件，合理选择刃口型式与参数，并紧紧与对口钝化参数的选择相组合，正确处理好刀具“锐”与“固”的关系，“锐”是刀具切削加工必须具备的特征，同时考虑刃口的“固”也是为了更有效的进行切削加工，提高刀具寿命，减少刀具的消耗费用。
三、刀具钝化方法的发展趋势手工钝化：最早的钝化工具是从皮子和石油开始，如到理发馆刮脸，理发员在皮子上鐾刀，使刀刃更加锋利耐用。
而在机械加工方面所用的刀具，我们的前辈有了很多丰富的鐾刀经验，效果非常显著。
举例如下：粗加工时，一把新刃磨好的刀具鐾刀可以减少初级磨损阶段磨损值，在正常磨损阶段后期鐾刀，仍可再延长正常磨损阶段，一般刀具寿命提高0.5倍以上。
精加工使用铰刀时，未经鐾刀其内孔表面有时达不到图纸要求，精心鐾刀后表面粗糙度可稳定Ra1.6-0.8µm，同时刀具寿命可提高1倍左右。
精刨机床导轨，采用负前角宽刃压光刀，其前后刀面必须经过平板精心研磨，提高了表面质量才能保证刃口锋利平直，导轨加工表面粗糙度可稳定达到Ra0.8µm以下。
某厂加工大炮筒内孔来复线使用的拉槽刀，由于被加工材料韧性和强度高，刀具磨损快，甚至切屑被卡住造成事故，所以必须专门安排有经验的老工人鐾刀，才能完成这项关键性加工。
印刷机墙板精孔加工，采用浮动镗刀，有进给的走刀痕迹，经研制带有放大镜的鐾刀工具后，刃口锋利平直。
其进给量由1mm/r，提高到4mm/r。
某厂内燃机曲轴加工，其设备和刀具是由国外引进，原一盘刀可加工50-60件，采用国产刀片后只加工15-16件。
刀片经钝化和选用合理钝化参数后，一盘刀也可加工50-60件。
机械钝化为提高钝化效率和质量，大多采用高效机械钝化方法。
如采用振动钝化、介质钝化、研磨浆钝化、含磨料的橡胶轮钝化、干或湿的喷砂法钝化、翻滚钝化和含磨料尼龙刷钝化等。
高效高智能钝化设备美国Conicity Technologies LLC公司最新开发的IXM-50锥型钝化机，是由CNC程序控制，由操作者输入几个简单的命令，它能在同一把刀具的不同表面，钝化为不同的尺寸。
可钝化切槽刀和螺纹梳刀等。
再从国内数家引进的刀片生产线可以看到，无论是涂层刀片或非涂层刀片生产线都带有刀片刃口钝化机，成为刀片生产中不可缺少的重要工序，这也是国外刀具为什么性能好寿命高的原因之一。
四、小型刀片刃口钝化机的研制及钝化参数小型对口钝化机的研制我国目前大量使用的可转位刀片，大多由中小工具厂刃磨，国内没有适用的刀片刃口钝化机产品，而国外刀片对口钝化机其价格又十分昂贵(十至几十万美元)，因此未经钝化的刀片刃口状况不佳，性能差，寿命低，与国外同类刀片性能和寿命相比存在很大差距。
如何缩小这个差距,解决刀片刃口钝化问题？研制一种小型可转位刀片刃口钝化机十分必要，更适合国情。
因此，我所经过一年多的努力研制和八次改进，已获成功。
专利号：03240501.4，钝化机型号：2MQ6712D，外形尺寸：400x400x600(mm)，它适合中小工具厂及机械加工车间普及推广的产品。
小型可转位刀片刃口钝化机的原理；采用齿轮减速电子调速电机传动的行星机构，使刀片自转并公转，由高速旋转的含磨料尼龙盘刷钝化刀片刃口。
该钝化机由五个部分组成；盘刷头及滑座部分，刀片转盘传动部分，机架及箱体部分，检测部分及电气部分。
该机具有如下特点：结构紧凑合理，使用灵活可靠。
刀片转盘及转台转速无级可调。
钝化时间长短可控。
刀片刃口钝化参数在机可测。
钝化不同刀片形状、规格的容器盘可换。
经有关厂家生产使用证明，刀片刃口钝化机达到设计要求，性能可靠,刀片刃口钝化效果良好。
北京人机股份有限公司，在硬质合金刀片钝化后的使用寿命平均提高0.2倍以上，个别刀具提高1-3倍。
山东莱芜华顺盟陶瓷新材料有限公司，在陶瓷刀片钝化后的使用寿命平均提高0.5倍以上，个别刀具提高1-3倍。
使用寿命的提高幅度大小是与具体加工条件和所选择对口型式及刃口钝化参数有关。
钝化参数的选择通过刀片刃口钝化机的研制和生产使用实践，初步掌握了一些规律，针对不同加工条件，选择刃口型式和钝化参数十分重要。
由于刀片材质不同，加工条件不同，所选用的刃口型式和钝化参数也不同，否则达不到延长刀具寿命的预期效果。
见如下参数推荐表：与国外刃口钝化参数相对照，占70%刀具钝化值是在0.0254-0.0762之间。
最大值：0.127-0．2032mm。
最小值：一根头发丝0.0762mm的1/6，即0.0127mm。
即使钝化那么小，也明显地强化了刀具刃口。
从大量的对口钝化实践经验证实：刃口不一定越锋利越好，也不一定是越钝越好。
针对不同加工条件确定不同钝化值才是最好。
刃口钝化与对口型式相结合，是最普遍最有效提高对口强度和提高刀具寿命降低刀具费用的措施。
用微粉砂轮刃磨负倒核，其微观缺口小(可达0.005-0.010mm)，加上小钝化参数(0.010－0.030mm)，使刃口即锋利坚固又耐用。
有资料表明国外采用较多。
五、刀片对口钝化效果及经济性这里，以国内目前大量使用的硬质合金和陶瓷方形可转位刀片为例，经对口钝化后实际使用效果综合统计，分别进行测算，以供参考。
刀片钝化的节约价值硬质合金可转位刀片：方形d＝15.875，S=4.76,后角a0=11°单面钝化，每片刀片售价8元，按平均提高寿命25%，则每片刀片节约价值为2元。
陶瓷可转位刀片：方形d＝12.7,S=6.35，后角a0=0°，双面钝化，每片刀片售价28元，按平均提高寿命30%，则每片刀片节约价值为8.4元。
钝化机钝化能力及创造价值硬质合金可转位刀片：按平均一次装30片、单面钝化需15分，每小时可钝化120片，每班(按6小时)可钝化720片，每班合1440元，每月(按20天)合2.88万元，一年可钝化17.28万片，创造价值34.56万元。
陶瓷可转位刀片：按平均一次装40片；双面钝化需30分，每小时可钝化80片，每班(按6小时)可钝化480片，合4032元。
每月合8万元，一年可钝化11．52万片，创造价值96万元。
由上述钝化能力计算，一般一个个个工具厂或一个大中型机械厂有1台钝化机就够了，即使设备利用率在30-50%,其为工厂的节约价值也是可观的。
如1台钝化机价格1.98万/台，不到1个月设备投资就可以收回了。
刀片使用厂和生产厂双方都受益由于刀片寿命的提高，刀片产品品牌的提升，刀片使用厂得大头、工具生产厂得小头的原则，可适当提高刀片的价格。
如硬质合金刀片每片节约价值2元，每片售价可否提高1元，陶瓷刀片每片节约价值8.4元，每片售价可否提高2-4元，刀片总售价还是大大低于国外刀片价格。
这样，刀具使用厂得到了实惠，工具生产厂也增加了效益。
六、结语综上所述，刀片刃口钝化技术十分重要，正如我国古人所说：“千里之堤，溃于蚁穴”，刀片对口微观缺口这个“蚁穴”虽小，却影响刀具性能和寿命这个“千里之堤”，是不可小视的大问题。
刀片刃口钝化技术是提高刀具寿命减少刀具消耗的有效措施之一；无论在经济和技术两个方面都是可行的，有效的，进一步推动我国切削加工水平的提高，缩小与国外刀具切削性能的差距。
本文对刀具刃口钝化技术实践刚刚起步，缺乏经验，有很多不完善之处，有待进一步改进。
提出来的目的是“抛砖引玉”，望引起更多的关注和深入研究，使刀具钝化技术提高一个新水平。