基于ABAQUS的磨粒对刀具刃口钝化的分析

刀具钝化技术通过改变刀具的切削刃微观形貌及轮廓来提高刀具寿命和切削过程的稳定性。根据立式旋转钝化法的特点,采用ABAQUS有限元分析软件建立仿真模型,对单磨粒和多磨粒对刀具刃口的钝化进行模拟,研究刀具钝化过程中磨粒速度、刀具刃口应力、刀具刃口位移和能量等的变化规律,对于提高刀具钝化的效率以及研究刀具刃口钝化机制具有重要的意义。

刃口钝化的刀具切削刃形貌上的微观缺陷大幅缩减，刃口崩坏的几率大幅降低，可以延长刀具使用寿命的50~400%。

因此， 开展刀具刃口钝化的研究对提高我国刀具产品的质量具有十分重要的意义。

目前，国外的刀具制造厂已广泛采用刃口钝化技术，从国外引进的数控机床或者生产线所使用的刀具， 其刃口已全部经过钝化处理，不仅提高了工件的表面质量，降低了刀具成本，同时也带来了巨大的经济效益。刀具钝化方法有振动钝化、磨粒尼龙刷法钝化，磁化法钝化和立式旋转钝化等，立式旋转钝化过程是分散固体颗粒对刀具刃口作用的过程。

含磨粒的刀具刃口钝化法具有重复性好、质量高和成本低等特点， 是现在主要采用的刀具刃口钝化方法，通过刀具和磨粒的相对运动实现刃口钝化，磨粒多采用金刚石、CBN和碳化硅颗粒等。

单磨粒钝化刃口的基本特点

  立式旋转钝化的基本特点，刀具在分散固体磨粒中进行两级行星运动，刀具刃口与分散固体磨粒不断进行碰撞冲击，使得刀具刃口钝化。