常用刀具刃磨理论和技术

常用刀具刃磨理论和技

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[独门秘笈]怎样磨刀才锋利——常用刀具刃磨理论和技术之一

怎样磨刀才锋利

仁者见仁，智者见智，网上流传的经验和方法很多，也很有效。

本文从理论分析出发，试图发掘常用刀具的刃磨技术基本原理，并在此基础上提出新的刃磨方法和技巧以歆读者。（文中锋利性的比较，建立在相同刃磨技术水平之上）

本文内容仅代表个人浅见，鄙薄和错漏之处在所难免，敬请见谅并斧正。

一、什么样的刀刃才锋利

常用刀具的锋利性检测，目前尚没有统一的行业标准，通常根据刀具在推纸、剃毛和断发等方面的具体表现判定。而从刀刃的结构特征分析，刀刃的锋利性主要取决于以下五个重要因素。

1．刃角

刃角越小，刃部越尖，切入阻力也越小，锋利性也越高，它是影响锋利性的重要因素。2．刃口半径

刃口半径越小，切入压力也就越小，自然也越锋利，这是使刀具锋利的最关键要素。3．刃纹

刃纹方向与切割方向相同时，更容易切入，也更锋利，各刃纹相互平行且与刃口垂直（纵刃纹）时最佳。刃纹在刃缘处产生的微锯齿，也有利于提高锋利性。

4．毛边

毛边会大大增加刀刃的切入阻力，是影响锋利性的重要因素，锋利的刀刃应该没有毛边。5．微锯齿

严格的说，刃缘都是有微锯齿的，齿向与切割方向一致时，切入压力越小，刀刃也越锋利。

二、刀具与锋利性的关系

同一把刀，同样的刃磨方法，为什么小角度刃磨要锋利得多（仅仅从“劈”的力学关系是根本无法解释的）

同样的刃磨方法，相同的刃磨角度，同样的材料和热处理，为什么不同形状的刀具锋利性相差甚远

为什么不锈钢刀具相对更难磨

为什么手的定位误差最少也有几毫米，而磨出的刃口却可薄至数微米

为寻找上述问题的答案，请关注以下分析。

1．怎样才能使刃口半径最小

决定锋利性的五个主要因素中，刃角是事先确定的，微锯齿主要与材质有关，清理毛边属于后期处理，因此，磨刀时需要着重解决尽可能减少刃口半径和产生纵刃纹这两个问题。要获得尽可能小的刃口半径，关键是要设法尽量延后刀刃卷口（因为一旦卷口就会产生毛边，继续磨削只会使毛边扩大，很难使刃口半径进一步减小）的时机，为此必须做到如下两点。

⑴局部微力切削

各油石颗粒必须以很小的力度切削刀刃，才能防止提前卷口。

⑵局部微量切削

各油石颗粒对刀刃的切削量必须很小，否则会在刃口上产生大量的划痕，从而降低刃口强度，导致刃口早期卷曲。此外，较大的切削量伴随的切削力也较大，也是诱发卷口的重要原因。

要做到以上两点，必须设法避免应力集中，因为它会导致局部切削力和切削量剧增，从而过早在刃口出现毛边和划伤等缺陷。

2．刃磨过程的缓冲保护机制

由于油石平整度、粒度均匀性、锋利性差异、以及与刃口不完全贴合、刃磨角度误差等限制，要实现局部微力和微量切削，离不开缓冲保护机制。缓冲越有效，刃磨效果也越好，刃口也更容易变薄，反之，则不能使刃口变薄，甚至可能出现刀刃缺口、划伤等严重缺陷。

⑴刀身的弹性变形对刃口的保护作用

下面对刀身弹性变形对刃口的保护作用进行模拟，以说明缓冲保护机制的形成机理及重要作用。

片刀以极微小的力压在油石上，刃面与油石完全贴合，刀身的变形可忽略不计，这是标准的刃磨状态。刀脊高度，刀腹中点高度，实际刃磨角度25。（刃角50。），片刀滑动摩擦方向为自左向右，如下图所示。

如果始终保持上图的角度和姿势，持续轻磨一定可以获得极薄的刃口。但是由于双手总会有一定幅度，且不同步的摆动，故造成以下五种不同情况。

第一种情况，以很小的力度操作，但双手都抬高了，实际刃磨角度也随之增大，只磨刃口，而磨不到刃面。因操作力度很小，即使偶然发生这种情况，只要是微量切削，一般不会造成刀刃提前卷口，但是也限制了锋利性的提高。

第二种情况，双手都降低了，实际刃磨角度随之减小，不管是否施力，都磨不到刃口和刃面，只能磨内侧的刃线，这种情况下虽然会将刃线磨圆，但是对刃口没有损害。

第三种情况，保持刀脊的高度不变，而按刀腹的手因不稳定导致力度突然增加，刀腹随之突然下沉，如下图所示。

上图中，由于弹性变形，刀腹下沉致使刀尖翘起。，实际刃磨角度下降到。，增加的力都通过刀身转移给内侧的刃线，虽然这会导致刃线被磨圆而不整齐，但却有效保护了刃口。第四种情况，保持刀腹的高度，而握刀的手不稳定导致刀脊翘起，如下图所示。

上图中，由于弹性变形，刀脊翘起不仅没有增大刃磨的角度，反而使得刀尖翘起。，刃磨角度减小到。，情况与第三种情况极其相似，也能保护刃口。（当然如果上翘幅度过大，将会带动刀腹上升，刃磨角度因此增大，对刃口是有损害的）

第五种情况，由于油石不够平整，以及粒度不均匀，都会使刃部不时受到冲击，刀身的弹性变形同样会使刃部上翘，从而避开或减轻对刃口的直接冲击，有利于提高锋利性。

可见，第三至五种情况下，由于刀身的弹性变形，有效缓冲、转移了操作过程中产生的冲击，其倔强系数越小，缓冲效果也越好，相应的刃磨效果也越好。这也正好解释了“刀越单薄，越容易磨锋利”这一现象。实际磨刀时，刀身的弹性变形通常没有这么大，但其基本原理一样。

弹性变形的缓冲保护原理，不仅在传统的手工刃磨得到广泛应用，在仿形定角磨刀器中也应用了这一技术，而且其具有定角准确的特点，把第一种不利情形也避免了，其刃磨的刀具锋利性大大高于纯手工操作。仿形定角磨刀器对刃口的保护原理如下图所示。

而其他定角磨刀器却不具备这种保护机制（用3×6mm的钢条代替直径4mm的导引棒，两者强度相近），如图所示。

⑵刃部的弹性变形对刃口的保护作用

在刃磨过程中，刃部直接承受磨料的冲击，弹性变形的影响更大。下图为相同刀具，刃角分别为60。和30。时，刃部与油石接触情况对比。

由于缺乏相应的数据，谨进行逻辑推理。从上图中可以看出，刃角为60。的刃部要强悍得多，其侧向强度很高，不易变形，几乎没有弹性，因此在刃磨过程中，刃口与油石颗粒的冲击也要大得多，显然很不利于降低刃口半径，必然导致过早卷口。而刃角为30。的刃部相当单薄，侧向强度很低，易变形，存在明显的弹性，刃磨过程中冲击要小得多，能够有效避免早期卷口，因此有利于降低刃口半径。

笔者曾用用同样的锋钢锯条试验。其中一片刃角取30。，磨出来的刀刃能够凌空切发，将其放在80倍显微镜下观察，其刃口是一条若有若无的细线，据此估算已在1微米或更低。另一片刃角取60。，磨出来的刀刃可剃毛但不是很顺利，放在80倍的显微镜下观察，刃口是一条不均匀的明显粗大的白线，用读数显微镜测量其厚度在5～10微米左右。根据以上分析和实际刃磨试验，可以看出，随着刃角增大，锋利性也随之急剧下降，固然有“劈”的力学原理因素，但更重要的是因为刃口半径急剧增大。这也是刀刃角度越小越好磨的主要原因。

⑶油石及其颗粒的弹性对刃口的保护作用