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刀具為什么要鈍化處理？
2023-09-09
為什么要進(jìn)行刃口鈍化處理？?
經(jīng)普通砂輪或金剛石砂輪刃磨后的刀具刃口，確實(shí)存在程度不同的微觀(guān)缺口(即微小崩刃與鋸口)。前者可用肉眼和普通放大鏡觀(guān)察到，后者用100倍(帶0.010mm刻線(xiàn))顯微鏡能夠觀(guān)察到，其微觀(guān)缺口一般在0.01-0.05mm，嚴重者高達0.1mm以上。在切削過(guò)程中刀具刃口微觀(guān)缺口極易擴展，加快刀具磨損和損壞。
現代高速切削加工和自動(dòng)化機床對刀具性能和穩定性提出了更高的要求，特別是涂層刀具在涂層前必須經(jīng)過(guò)刀口的鈍化處理，才能保證涂層的牢固性和使用壽命。從國外引進(jìn)數控機床和生產(chǎn)線(xiàn)所用刀具，其刃口已全部鈍化處理。有眾多的信息表明，刀具刃口鈍化可有效延長(cháng)刀具壽命200%或更多，大大降低刀具成本，給用戶(hù)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟效益。
常用金屬切削刀具的選用
因此，深入研究和實(shí)踐刀具對口鈍化這門(mén)學(xué)問(wèn)十分重要。這個(gè)課題要從以下兩個(gè)方面做起，一個(gè)是選擇刃口型式和參數，二是探索刃口鈍化技術(shù)及參數，做到兩者的緊密結合。
刃口型式與刃口鈍化形狀
常用刃口型式：
銳刃：刃磨前、后刀面相交而自然形成的銳刃，其刃口鋒利、強度差、易磨損。一般用于精加工刀具。
倒棱刃：在刃口附近前刀面上，刃磨出很窄的負前角棱邊，大大提高了刃口的強度。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條很窄的負后角棱邊，切削時(shí)增大刀具與工件的接觸面積，消除切削過(guò)程振動(dòng)。用于工藝系統剛性不足時(shí)所用的單刃刀具。
白刃：在刃口附近的后刀面上磨有一條后角為0°的窄邊或刃帶，可起到支撐導向和擠壓光整作用，用于鉸刀、拉刀等多刃刀具。
倒圓刃：在對口上刃磨或鈍化成一定參數的圓角，增加刃口強度，提高刀具壽命，用于各種粗加工和半精加工的可轉位刀具。
刃口鈍化幾何形狀，對刀具壽命有很大影響：一種為圓弧型刃口，在刃口轉角處形成對稱(chēng)圓弧，占80%以上的刀具所采用，適用于粗精加工。一種為瀑布型刃口，在刃口轉角處的頂面與側面比率一般為2:1,為不對稱(chēng)圓弧，適用于惡劣的沖擊性加工。
刀具刃口鈍化技術(shù)，其目的就是解決上述刃磨后的刀具刃口微觀(guān)缺口的缺陷，使其鋒值減少或消除，達到圓滑平整，既鋒利堅固又耐用的目的。根據不同的加工條件，合理選擇刃口型式與參數，并緊緊與對口鈍化參數的選擇相組合，正確處理好刀具“銳”與“固”的關(guān)系，“銳”是刀具切削加工必須具備的特征，同時(shí)考慮刃口的“固”也是為了更有效的進(jìn)行切削加工，提高刀具壽命，減少刀具的消耗費用。
手工鈍化：
最早的鈍化工具是從皮子和石油開(kāi)始，如到理發(fā)館刮臉，理發(fā)員在皮子上鐾刀，使刀刃更加鋒利耐用。而在機械加工方面所用的刀具，我們的前輩有了很多豐富的鐾刀經(jīng)驗，效果非常顯著(zhù)。
舉例如下：
粗加工時(shí)，一把新刃磨好的刀具鐾刀可以減少初級磨損階段磨損值，在正常磨損階段后期鐾刀，仍可再延長(cháng)正常磨損階段，一般刀具壽命提高0.5倍以上。
精加工使用鉸刀時(shí)，未經(jīng)鐾刀其內孔表面有時(shí)達不到圖紙要求，精心鐾刀后表面粗糙度可穩定Ra1.6-0.8微米，同時(shí)刀具壽命可提高1倍左右。
精刨機床導軌，采用負前角寬刃壓光刀，其前后刀面必須經(jīng)過(guò)平板精心研磨，提高了表面質(zhì)量才能保證刃口鋒利平直，導軌加工表面粗糙度可穩定達到Ra0.8祄以下。
機械鈍化
為提高鈍化效率和質(zhì)量，大多采用高效機械鈍化方法。如采用振動(dòng)鈍化、介質(zhì)鈍化、研磨漿鈍化、含磨料的橡膠輪鈍化、干或濕的噴砂法鈍化、翻滾鈍化和含磨料尼龍刷鈍化等。
經(jīng)有關(guān)廠(chǎng)家生產(chǎn)使用證明，刀片刃口鈍化機達到設計要求，性能可靠,刀片刃口鈍化效果良好。
鈍化參數的選擇通過(guò)刀片刃口鈍化機的研制和生產(chǎn)使用實(shí)踐，初步掌握了一些規律，針對不同加工條件，選擇刃口型式和鈍化參數十分重要。由于刀片材質(zhì)不同，加工條件不同，所選用的刃口型式和鈍化參數也不同，否則達不到延長(cháng)刀具壽命的預期效果。與國外刃口鈍化參數相對照，占70%刀具鈍化值是在0.0254-0.0762之間。最大值：0.127-0．2032mm。最小值：一根頭發(fā)絲0.0762mm的1/6，即0.0127mm。即使鈍化那么小，也明顯地強化了刀具刃口。
從大量的對口鈍化實(shí)踐經(jīng)驗證實(shí)：刃口不一定越鋒利越好，也不一定是越鈍越好。針對不同加工條件確定不同鈍化值才是最好。
刃口鈍化與對口型式相結合，是最普遍最有效提高對口強度和提高刀具壽命降低刀具費用的措施。
用微粉砂輪刃磨負倒角，其微觀(guān)缺口小(可達0.005-0.010mm)，加上小鈍化參數(0.010－0.030mm)，使刃口即鋒利堅固又耐用。有資料表明國外采用較多。
刀具刃口鈍化技術(shù)是一個(gè)還不被人們普遍重視，而又是十分重要的問(wèn)題。它所以重要就在于：經(jīng)鈍化后的刀具能有效提高刃口強度、提高刀具壽命和切削過(guò)程的穩定性。大家知道刀具是機床的“牙齒”，影響刀具切削性能和刀具壽命的主要因素，除了刀具材料、刀具幾何參數、刀具結構、切削用量?jì)?yōu)化等，通過(guò)大量的刀具刃口鈍化實(shí)踐體會(huì )到：有一個(gè)好的刃口型式和刃口鈍化質(zhì)量也是刀具能否多快好省進(jìn)行切削加工的前提。因此，刀具刃口的狀況好壞也是不可小視。
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