硬质合金刀具规格货真价实「多图」

PCD刀具加工有色金属是大规模工业生产的，不同的铝合金其加工效果也不尽相同。PCD刀具一般采用锋利切削刃，在刀具使用初期出现表面质量差的现象，随着刀具使用时间的增加，其加工质量越来越好，这是由于PCD刀具在切削过程中锋利刃口的逐渐钝化所致。在切削加工中，刃口钝化是影响刀具性能和寿命的重要因素。刀具经刃磨后刃口会存在毛刺和微缺口，这种微缺口会影响刀具寿命和加工工件表面质量。刃口钝化能有效去除小的毛刺和微缺口，得到光滑均匀的切削刃，从而提高工件表面质量。刃口光滑性的提高能有效预防积屑瘤的产生。钝化能够提高和改善刀具的抗拉强度和刃口韧性，增加刀具强度，从而提高刀具寿命，减小因峰刃缺陷而引起的初期不稳定磨损。刀具在涂层之前需经过钝化处理，提高刀具表面光洁度，从而使涂层牢固。

图1 刀具钝化实验装置

　　目前关于钝化的研究主要针对硬质合金，而对于PCD刀具钝化的研究较少。本文探索一种PCD刀具的钝化方法及其对铝合金加工表面粗糙度的影响。通过国产小型钝化机对PCD刀片进行钝化，并研究了钝化加工参数对钝化后刃口的影响，为选择合理的钝化加工参数提供参考。通过单因素试验探究了钝化对表面粗糙度的影响，研究分析了不同切削参数下钝化刀具对车削1060铝合金表面粗糙的影响规律。

刃口钝化试验研究

　　如图1所示，本试验钝化设备为2MQ6712D小型可转位刀片刃口钝化机，用含金刚石磨料的盘刷对PCD刀具进行钝化。采用特殊的装夹方式进行钝化，可以使钝化后的刃口成倒圆形。钝化后的刀片垂直于切削刃磨一个端面，从图中可以看出钝化后的刃口呈倒圆形（见图2）。

图2 钝化后切削刃的剖面图

　　小型可转位刀片刃口钝化机主要利用刀具与磨料刷的相对运动形成磨损，从而达到钝化的目的。磨料刷对切削刃的磨损形式主要为磨料磨损，去除过程中切削刃的加工质量和加工效率取决于尼龙丝对切削刃的碰撞作用。随着转速的提高和磨料颗粒的增大，磨料颗粒的动能增大，碰撞过程越剧烈。但过大的转速和磨料颗粒在钝化过程中会导致切削刃崩刃或者崩块，降低了切削刃的表面质量。通过试验发现，选择合适的转速和磨料颗粒在保证加工效率的同时有利于提高切削刃的钝化质量。因此本试验选用丝径4mm含800目金刚石磨料的磨料刷，转速800r/min，切削刃和磨料刷接触长度为2mm，在该条件下能够得到较好表面质量的切削刃。图2为切削刃钝化后的微观形貌，从图中可以看出选择上述钝化加工参数得到的钝化后的刃口很光滑均匀，随着钝化时间的改变可以得到不同大小的钝化半径。

　　通过图2和图3可以看出，利用国产小型可转位刀片刃口钝化机，采用特殊的装夹方式并选用合理的钝化加工参数对PCD刀片进行钝化，可以得到光滑均匀的倒圆刃。

图3 钝化后的切削刃的形貌

单因素切削试验

　　在相同的切削条件下，采用相同切削参数对比钝化与未钝化的PCD刀具车削1060铝合金材料对表面粗糙度的影响规律。为了进一步研究切削深度对钝化刀具所形成表面粗糙度的影响，选用较小切削深度参数分析切削深度对表面粗糙度的影响。

1.试验条件

　　机床参数：SK50P/750型数控车床；工件材料：1060铝合金，工件尺寸Φ70mm×250mm圆棒；刀杆型号：SDJCR2525M11；刀片参数：PCD刀片型号DCMW11T304，粒度约10μm。测量仪器：车削后工件的表面粗糙度的测量采用触针式表面粗糙度仪（时代TR200），取样长度2.5mm，取样数量5，在不同位置取5次样计算平均值。PCD刀具的主要几何参数如表1所示。

表1 PCD车刀的主要几何参数

2.试验方案

　　采用钝化和未钝化两种PCD车刀车削工件外圆，选取的刀具钝化值约为18μm。冷却方式为乳化液冷却，切削参数及测量结果如表2和表3所示，钝化和未钝化刀具均采用此组参数。

试验结果分析

1.不同切削参数下PCD刀具钝化对表面粗糙度的影响分析

表2 切削参数及实验结果

　　根据表2中所得的试验结果绘制各参数对表面粗糙度影响图，图4为钝化和未钝化两种刀具切削速度对表面粗糙度的影响，可见，钝化刀具加工工件表面粗糙度总体低于未钝化刀具。钝化和未钝化刀具加工工件表面粗糙度都随切削速度的增大而增大，但增大幅度很小。

图4 钝化和未钝化刀具切削速度对表面粗糙度的影响

　　图5为钝化和未钝化两种刀具进给量对表面粗糙度的影响。从图中可以看出，钝化和未钝化刀具随着进给量的增加表面粗糙度呈增大趋势，且增大的幅度较大。在进给量较小时，钝化和未钝化刀具车削所形成表面粗糙度区别不大；随着进给量的增大，钝化对表面粗糙度的影响越来越明显，在进给较大时钝化刀具车削所形成表面粗糙度明显小于未钝化刀具。

图5 钝化和未钝化两种刀具进给量对表面粗糙度的影响

　　图6为钝化和未钝化两种刀具切削深度对表面粗糙度的影响。从图中可以看出，钝化刀具加工工件表面粗糙度总体低于未钝化刀具。在0.1-06mm切削深度范围内，切削深度对表面粗糙度影响不大。

图6 钝化和未钝化两种刀具切削深度对表面粗糙度的影响

　　由上述分析可知，PCD刀具车削1060铝合金时进给量对表面粗糙度的影响，速度和切削深度对表面粗糙度的影响较小。在不同切削参数下钝化后的刀具所形成表面粗糙度低于未钝化刀具，随着进给量的增大钝化对表面粗糙度的影响越来越大。这是由于钝化后的刀具在刃口处形成了一个光滑均匀的倒圆刃，消除了刃磨后的微缺口，同时由于钝化半径的存在对已加工表面起挤压修光作用，因此钝化后的刀具车削所形成的工件表面质量更高。

2.钝化刀具在小切削深度时对表面粗糙度的影响

　　通过分析可知，在所选的切削深度范围内，切削深度对表面粗糙度基本没有影响。为了进一步研究切削深度对钝化刀具车削形成的表面粗糙度的影响规律，采用小切削深度，研究钝化对车削所形成的表面粗糙度的影响。测量结果见表3。

表3 小切削深度参数对表面粗糙度的影响

　　根据表3中实验结果绘制切削深度对表面粗糙度影响规律如图7所示。从图中可以看出，在切削深度为20μm时，钝化刀具所形成表面粗糙度比同一条件下其他切削深度所形成的表面粗糙度低，未钝化刀具没有此现象。可见，当切削深度约为20μm时，钝化半径对表面粗糙度的影响比较明显。

图7 小切削深度对表面粗糙度的影响

小结

（1）采用特殊的装夹方式，在合理的加工参数下通过国产小型钝化机作钝化处理后，可以得到光滑均匀的正倒圆切削刃。

（2）PCD刀具车削1060铝合金时，进给量对表面粗糙度的影响，切削速度和切削深度对表面粗糙度的影响较小。在相同切削条件下，使用相同切削参数钝化刀具车削1060铝合金所获得的表面粗糙度低于未钝化刀具。随着进给量的增大，钝化对表面粗糙度的影响越来越大，在进给量较大时钝化刀具车削所形成表面粗糙度明显小于未钝化刀具。刀具经钝化后消除了刃口毛刺和微刃口，同时在刃口处形成一个倒圆形刃口半径。刃口半径的存在对工件已加工表面起到了挤压修光作用，提高了工件表面质量。

（3）钝化刀具在切削深度为20μm时加工获得的表面粗糙度低于其他切削深度，钝化对表面粗糙度的影响比较明显。

刀具刃口钝化处理

刀具刃口钝化带来的好处包含改善刀具寿数、进步工件外表光洁度、下降机床主轴载荷以及下降全体制造本钱。

出产刃口处理机床的Mutschler刃口技能公司（Mutschler Edge Technologies LLC）对钝化的界说如下：在构成刀具刃口的两平面相交处，发生可控的半径以及改善其外表光洁度。钝化后的刃口有圆形、瀑布型或反向瀑布型。

钝化机正在钝化硬质合金刀片刃口

钝化对一切刀具都有好处，包含高速钢和硬质合金刀具。在涂层前对硬质合金刀具进行钝化处理，将充分体现钝化带来的好处。因为没有尖锐角或毛刺，倒圆刃口可使涂层更加严密地与刀具外表结合。涂层可下降冲突，添加切削刃与工件的接触面积，进步刀具刃口强度。假如不在涂层前进行钝化处理，刀具会崩刃并露出基体资料，导致缩段刀具寿数和下降切削功率。钝化后刃口使刀具外表光洁度得以改善，可减小冲突并有利于排屑。

未涂层刀具也会因在刃口发生可控半径而获益。

刀具刃口处理效果（500×）　　

钝化是一个干加工过程，通过含磨料的尼龙毛刷与刀具刃口的相互效果来钝化。刷丝由尼龙基体与磨料一起限制而成。当毛刷磨损时，会有新的磨料露出来与工件相互效果。弹性刷丝相当于柔性锉刀，均匀地掩盖并锉削刀片刃口。

选用毛刷钝化，有两种不同的切削力学：磨料的切削效果以及刷丝接触刀具外表的效果力。钝化效果受许多要素影响，如速度、方向、周期时间、接触深度及中心线位置。

尼龙毛刷可有多种型式。刷丝可呈直线或弯曲型，其截面可所以圆形或矩形，并依据使用的不同，可选择多种刷丝直径。针对不同的使用场合，毛刷中选用的磨料改变也很大，可所以碳化硅、氧化铝、陶瓷和金刚石。

当刃口很尖利时，磨削砂轮脱离刃口时会因磨屑效果使刃口发生锯齿形。这是因为此刻刃口处没有推力支撑使磨屑被剪切而去除去。假如砂轮没有磨削到刃口，刃口就会十分尖利，导致在加工时刃口将很快磨损和崩掉。

当钝化工艺确定时，不同零件的钝化精度可以控制在0.0001"。

刃口可通过几种不同方法来测量。常用显微镜和轮廓仪来进行可视化测量。一起，也可选用图画剖析软件来进行2D和3D检测。

就像刀具种类相同，刀具刃口钝化尺度也改变多样。一般原则是，工件资料越硬，刀具刃口的钝化尺度也就越大。因为使用场合的不同，为得到蕞佳的刃口钝化尺度，蕞好的方法是通过反复试验来确定。

机械加工进程中，孔的加工一向都是整个加工工程中的要点和难点，通常会用到钻头、钻夹头、铰刀，珩磨棒等加工刀具，起浮夹具一般业界说的比较少，但常常听工人师傅说起浮夹头，那么什么是起浮夹具呢？

起浮夹具（Floating holder)是指东西可以沿平行于东西轴线的轴向起浮或沿笔直空间内角度摇摆或一起具有这2种起浮。

为什么要运用起浮夹具？

在机械零部件制造进程中经常有很多的高精度、高外表质量的孔加工需求，而孔加工一向都是机械加工中的难点和要点，钻孔，铰孔后运用高精密珩磨加工无疑是一种***重要和***常见的加工办法。

在单冲程珩磨工艺中，对精度保持高水准加工的一起，还要在单次往复中完成包括外表粗糙度，圆柱度等一系列精度的加工，其本身对主轴和工件的直线度要求也较为高。如果是采用珩磨专用机，由于专用机特殊的起浮主轴和追随马达的装配，所以一般情况下运用高品质的万向节即可实现***率单冲程珩磨。

加工中心的功能提升

虽然国产机床的制造商们在不断努力进步产品质量和精度以满意各种精度的需求，但机床的主轴和待珩磨的孔之间的直线性仍是很难到达，由于这涉及到厂商几十年的研发水准，以及机床中任何一个零件的上下游供应链水准问题。我们不行能要求一台国产十几万的机床或加工中心，到达它们三倍售价的进口机床相同水准；所以要使内孔到达很高的圆心度、圆柱度仍然是个非常扎手的问题。

另外，导致主轴与工件直线性差的另一个重要的也是***难处理的原因是机床轴承的发热导致主轴的同心度误差，这几乎是个不行消除的要素。要获得孔和机床主轴的高精度的同心度，就要使珩磨棒很***的伸进孔中而且保证不受任何径向力，起浮夹具正是为此类情况规划的，一起起浮夹具还补偿工件装置、珩磨棒等在水平轴向或在笔直空间内的差错。所以无论是国产机床仍是进口高精密数控机床，起浮夹具对孔的直线度和圆柱度的进步都是决定性的。

起浮夹具的特点

? 径向振幅按捺在5μm以下；

? 出资少却能进行比曾经更高精度的加工；

? 东西替换时刻减少，进步出产效率；

? 消除因切削抵抗发生的误差；

? 按捺品质不稳定，减少不良品和修正工件；

? 纠正前工序的孔加工误差。起浮夹具的使用

起浮夹具使用加工机械：钻床、立式加工中心、珩磨机等。

使用东西：金刚石珩磨棒、铰刀、丝锥、滚光刀等。

使用领域包括：轿车发动机、船只发动机以及液压、衣疗、动力、航空等各个领域的机械零部件制造中。