作为机床“牙齿”的刀具，为什么使用前要钝化？

刀具是机床的“牙齿”，加工中心使用的数控刀具不是越快越好吗，为什么要进行钝化处理呢？其实，刀具钝化并不是大家字面理解的意思，而是提高刀具使用寿命的方式。


1、何谓刀具钝化？


通过对刀具进行去毛刺，平整，抛光的处理、从而提高刀具质量和延长使用寿命。刀具在精磨之后，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（Edge Radiusing）处理”等。




经普通砂轮或金刚石砂轮刃磨后的刀具刃口，存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。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。


2、目前刃口钝化技术主要有9种


砂轮钝化法：这是最早出现的，也是目前使用最广的钝化技术。




尼龙刷钝化法：是把细颗粒的研磨介质粘结涂覆在尼龙材料的刷轮或者刷盘上，通过毛刷的高速旋转对刀具进行复走刀，也是较为常见的方法。


喷砂法：又分为干喷砂和湿喷砂两种。也是较为常见的刃口钝化方法，比起尼龙刷钝化法，这种工艺处理的刃口一致性更高。


搅拌钝化法：也叫拖拽式钝化，是在钝化处理前，将刀具整体放入磨料桶，通过激光传感器定位刀具的深度，从而保证钝化处理的质量。这种工艺处理的刃口一致性，也比尼龙刷钝化法处理得更高。


电化学机械复合钝化法：这是由电化学加工和机械磨削共同作用的复合工艺，先电解去毛刺，再机械磨削去氧化膜。


激光法：是在激光熔覆技术基础上发展而来的钝化技术，通过激光在刀片表面产生高热量，融化部分材料，达到钝化刃口的效果。


振动钝化法：主要装置包括振动台和工作台，将刀片置于与振动体连载一起的容器内，容器内装有磨料，磨料颗粒和刀片反复碰撞，通过碰撞去除切削刃上的微量材料实现刃口钝化。


磁力研磨法：在垂直于工件圆柱面轴线方向加磁场，磁场S、N两极之间加入磁性磨料，磁性磨料会吸附在磁极和工件表面上，并沿着磁力线方向排列成有一定柔性的“磨料刷”，刀具一边旋转、一边做轴向振动，以达到去除工件表面金属及毛刺的目的。


微磨料水射流技术：一种新兴、环保的加工技术，通过增压发生器和喷嘴直径等的控制形成液固高能射流，对工件进行高速、反复的碰撞来实现钝化处理。


3、刀具钝化处理好处有三


抵抗刀具物理磨损


在切削过程中刀具表面会被工件逐渐耗损，切削过程中切削刃在高温高压下也易发生塑性变形。刀具的钝化处理可以帮助刀具提高刚性，避免刀具过早丧失切削性能。


保持工件的光洁度


刀具刃口有毛刺会导致刀具磨损，加工工件的表面也会变得粗糙。经钝化处理后，刀具的刃口会变得很光滑，崩刃现象也会相应减少，工件表面光洁度也会提高。


方便凹槽排屑


对刀具凹槽抛光处理可以提高表面质量和排屑性能，凹槽表面越平整光滑，排屑就越好，就可实现更连贯的的切削加工。立式加工中心的数控刀具在经过钝化抛光后，表面会留下许多小孔，在加工时这些小孔可以吸附更多的切削液，使得切削时产生的热量大大减少，极大地提高切削加工的速度。