刀具钝化技术在刀具行业内的应用及前景

刀具钝化处理的必要性

工具厂制造的各类刀具都要经过仔细的刃磨 ,并使加工粗糙度值达到了 0.8μm, 甚至是 0.4μm , 但其刃口如通过百倍以上的工具显微镜检查, 可以清晰地看到刀具刃口仍有微小的锯齿 、豁牙和裂纹, 刃口(见图 1)。

刃口存在的微小缺陷用肉眼一般无法看识别 ,而这些缺陷随着刀具使用时间的延长, 会明显影响切削性能 。如刀具豁口的延伸 、磨损的加剧、崩刃等现象会随之而来 。如果在刀具制造工序的最后一道工序———磨削工序完成后 , 立即对刀具刃口进行一次钝化处理,则刀刃处将会出现一细微的圆弧刃口 ,刃带也将变得光滑。这就消除了豁牙、锯齿和裂纹等缺陷,经过钝化的刀具刃口见图 2。

4　 国内外几种典型的刀具钝化技术

(1)尼龙刷钝化轮

该方法是将细颗粒的研磨剂粘结涂覆于尼龙材料的磨轮上 ,然后将钝化磨轮装在工具磨床或其他专用磨床主轴上采用高速对被加工零件进行往复走刀。按刃口钝化要求 ,经几分钟工作,就能完成对刀具刃口的钝化处理。该工艺方法在国内外专用可转位刀片钝化机床上已广为应用 , 钝化效果较好。但对于整体成型刀具的钝化 ,由于尼龙刷磨轮在工作时刀具刃口受力不均, 钝化质量不够稳定 。

(2)刀具在研磨粉中立式旋转钝化

将成组刀具(一般四把刀具为一组)装夹在专用钝化机主轴上 ,然后将其放到配置有核桃粉和研磨剂的容器中 。刀具一方面在容器的研磨剂中自行旋转并作上下往复运动 , 同时每组刀具还进行公转运动 ,以便刀具刀刃能得到均匀和有序的钝化 。刀具钝化一次约为3-5分钟。钝化时间的长短, 直接影响到刀刃钝化半径的大小及刀具寿命, 其工作简图

见图3

(3)悬浮法钝化

刀具钝化机是利用 N -S 二极通电流后产生的磁场将研磨剂悬浮停留在专用机床的两个夹盘间隙中 ,间隙可随刀具直径而调整到适当位置 。然后将需要钝化的刀具放到 2 个夹盘中间, 刀具在旋转的同时作前后往复运动 , 以便使整个刀具刀刃得到均匀的钝化

5　 刀具钝化效果分析

切削对比试验结合生产进行 , 选用加工汽轮机转子轮槽的枞树形钝化铣刀(见图 4), 刀具材质为粉末冶金高钴高速钢 , 钝化对比机床为专用双轴转子轮槽铣床(左、右卧式各有一根主轴),被加工零件材质为 30Cr2Ni4MoV 。加工时, 将钝化和未钝化的同规格两把轮槽铣刀分别安装在左右两根主轴孔中并采用同样的切削用量 ,进行对比试验。结果如下:

(1)钝化后刀具在切削过程中消耗的功率较未

钝化刀具要小 ,说明钝化后铣刀较未钝化的铣刀切削力小 。

(2)钝化后铣刀加工粗糙度要比未钝化的低 

(3)在相同切削条件情况下 ,经钝化后的铣刀较未钝化的铣刀刀具寿命提高 1/3。同时缩短了刀具修磨 、频繁换刀等的辅助时间 。另一组试验采用尼龙钝化轮自行对轮槽铣刀钝化,然后与未钝化的铣刀进行对比 。由于钝化轮对铣刀钝化还不均匀 ,所以经钝化后的刀具较未钝化刀具其寿命提高 10%-25%。但从二者钝化铣刀总的效果来看 , 刀具寿命明显提高,且加工质量得到了改善。

钝化方式和设备的选型

刀具钝化设备有多种方式和形式,目前国内应该有定型的刀具钝化设备制造厂，不管是在功能、效率、价格、服务都较为合适。立式旋转型钝化机，如图3所示。详细的设备介绍可联系13538605285刘小姐