CN105643373A - 一种提高超硬刀具使用寿命的方法及超硬刀具钝化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高超硬刀具使用寿命的方法及超硬刀具钝化装置，所述方法包括如下步骤：将在专用刀具刃口刃磨设备加工完的刀具通过超声波清洗设备进行清洗，然后将刀具装夹在一夹具上，并使刀具刃口与钝化装置的钝化盘形成需要的钝化参数；在钝化盘上涂抹4000~5700目的钝化膏，并使钝化盘转动；通过夹具使刀具轻放接触钝化盘，不加压力摩擦20~50秒，再均匀施加压力摩擦，直至获得所需钝化值。本发明通过将刀具刃口进行钝化处理，经钝化后的刀具能有效提高刃口强度、去除毛刺和微观缺口、使刃口光滑、提高刀具寿命和切削过程的稳定性。

Description

一种提高超硬刀具使用寿命的方法及超硬刀具钝化装置
技术领域
本发明涉及一种提高超硬刀具使用寿命的方法及超硬刀具钝化装置。
背景技术
超硬刀具的种类很多，主要分为超硬精密刀具与聚晶金刚石数控刀具，聚晶金刚石材料制造的超硬精密刀具与超硬数控刀片刃口磨削后的处理是国内外一直没能解决的技术问题，主要的原因是聚晶金刚石材料的硬度为HV8000，这种硬度的材料只有在专用磨床上才可以对刀具的刃口进行加工，若经普通砂轮或金刚石砂轮磨后的刀具刃口，刀具会存在程度不同的微观缺口，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，所以刀具的使用寿命更短，经过一段时间的使用便会磨损，而频繁的更换则显著提高生产加工的成本。而超硬材料的精密刀具与聚晶金刚石数控刀片在特制的砂轮对刀具的刃口进行粗磨与精磨后，刀具的刃口会非常的锋利，而立方氮化硼材料的脆性较大，立方氮化硼刀具如果不做倒棱处理，在加工中容易出现崩刀现象，所以目前这些超硬刀具刃口的后处理并没有相应较好设备和方法，非常需要改进。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种提高超硬刀具使用寿命的方法及超硬刀具钝化装置，可有效提高刀具刃口强度、刀具使用寿命和切削稳定性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种提高超硬刀具使用寿命的方法，包括如下步骤：1）将在专用刀具刃口刃磨设备加工完的刀具通过超声波清洗设备进行清洗，然后将刀具装夹在一夹具上，并使刀具刃口与钝化装置的钝化盘形成需要的钝化参数；2）在钝化盘上涂抹4000~5700目的钝化膏，并使钝化盘转动；3）通过夹具使刀具轻放接触钝化盘，不加压力摩擦20~50秒，再均匀施加压力摩擦，直至获得所需钝化值。
一种应用于上述方法的超硬刀具钝化装置，包括钝化盘和驱动所述钝化盘转动的电机，钝化盘可转动地水平安装在机台上，所述机台上设置有可进退、摇摆调节的刀架座，所述刀架座上安装有刀具架，所述刀具架末端与磨削设备可拆紧固连接，刀具架前端设置有可多向调整固定的固定架，所述固定架设置有用于夹持刀具的紧固口，所述紧固口设置有穿入连接顶紧件的通孔，刀具稳固安装到固定架中，可沿水平面两轴进行转动调节，同时刀具架可沿垂直水平面的纵轴转动调节。
作为上述技术方案的改进，所述机台上还设置有可部分覆盖所述钝化盘的挡灰板，所述挡灰板设置有用于连接吸尘器的排尘口。
作为上述技术方案的进一步改进，所述刀架座安装在一进给机构上，所述进给机构的基座固连在所述机台上，进给机构的移动座与刀架座连接。
进一步，所述刀架座底部设置有可与所述基座端部抵接的角度卡板。
进一步，所述电机设置在机台下方并通过主动轴直连所述钝化盘，且机台对应固定在机架上，机架为钢制焊接，可固连电机提供稳定承托，且机台设置有套置所述主动轴的轴承。
进一步，所述钝化盘底部设置有发热片，钝化盘为铸铁盘或砂轮。
进一步，所述刀具架的前端通过一连杆与所述固定架连接，所述连杆两端分别通过螺栓与所述刀具架和固定架连接，连杆呈矩形，其两端分别设置有通过连接螺栓且轴线相垂直的连接孔，两端的连接孔轴线分别为两水平轴。
进一步，所述固定架设置有L形的连接座，所述连杆与固定架连接的一端对应通过螺栓连接在所述连接座上。
进一步，所述固定架的紧固口为矩形框结构，且紧固口的两个垂直壁面上均设置有所述通孔。
本发明的有益效果是：本方法通过将刀具刃口进行钝化处理，经钝化后的刀具能有效提高刃口强度、去除毛刺和微观缺口、使刃口光滑、提高刀具寿命和切削过程的稳定性，能提高刀具使用寿命的20-35%，可以提高刀具在加工各类铝合金材料中常出现的异色、鱼鳞纹、纹路等问题，还可避免因在磨削过程中因为各种原因造成的刃口出现的纤维裂纹。提高刀刃的质量与耐冲击性，本方法也可应用在其他类型的聚晶金刚石刀具的刃口后处理上，处理后刃口质量提高，加工效果明显优于没有做刃口处理的刀具。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的安装结构示意图；
图2是本发明的局部结构剖面示意图；
图3是本发明固定架的安装结构示意图。
具体实施方式
参照图1-图3，本发明的一种提高超硬刀具使用寿命的方法，也就是超硬材料（聚晶金刚石与立方氮化硼）精密刀具与数控刀片刃磨后处理方式（倒棱）方法，包括如下刃口磨出倒棱的步骤：1）将在专用刀具刃口刃磨设备加工完的刀具通过超声波清洗设备进行清洗，然后将刀具装夹在一夹具上，并使刀具刃口与钝化装置的钝化盘形成需要的长、宽、深度、角度、进给等钝化参数；2）在钝化盘上涂抹4000~5700目的钝化膏，并使钝化盘转动；3）通过夹具使刀具轻放接触钝化盘，不加压力摩擦20~50秒，再均匀施加压力摩擦，直至获得所需钝化值。
一般地，超硬数控刀片倒棱宽度可取0.1至0.8mm，超硬精密刀具倒棱宽度可取0.1至0.3mm，超硬精密刀具（聚晶金刚石与立方氮化硼精密）主要用于精加工和半精加工，因此背吃刀量一般较小，通常在2mm以下；进给量为0.05～0.4mm/r。但由于刀具上作有倒棱，因此进给量选择时必须大于负倒棱的宽度值。
超硬刀具倒棱后可加强刀刃强度和提高刀具耐用度，从而提高生产效率和增加经济效益，对超硬刀具采用正确的倒棱参数，还可以提高散热能力，减少切削热和切削力。在切削过程中可以达到顺利排削，针对聚晶金刚石精密刀具与数控刀片而言，钝化过的刀具在加工铝合金材料，特别是高硅铝合金材料与硅镁铝合金材料时会减少纹路、鱼鳞纹、亮线、异色等加工缺陷。
一种超硬刀具钝化装置，包括钝化盘1和驱动所述钝化盘1转动的电机2，钝化盘1可转动地水平安装在机台3上，所述机台3上设置有可进退、摇摆调节的刀架座4，所述刀架座4上安装有刀具架8，所述刀具架8末端与磨削设备可拆紧固连接，刀具架8前端设置有可多向调整固定的固定架9，所述固定架9设置有用于夹持刀具的紧固口91，所述紧固口91设置有穿入连接顶紧件的通孔92，刀具稳固安装到固定架9中，可沿水平面两轴进行转动调节，同时刀具架8可沿垂直水平面的纵轴转动调节；所述刀架座4与钝化盘1对应，刀架座4安装刀具架，通过设定、调控刀架座4前进、后退或摇摆设定的位置，使刀具架承载刀具与转动的钝化盘1进行磨削接触，刀具的刃口通过可按需求经过钝化盘1倒棱。
作为上述实施方式的改进，所述机台3上还设置有可部分覆盖所述钝化盘1的挡灰板5，所述挡灰板5设置有用于连接吸尘器的排尘口51，挡灰板5相应设置成与钝化盘1对应的半圆形，排尘口51通过吸尘器作用可快速从内抽走倒棱时产生的金属屑、微尘等微粒。
作为上述实施方式的进一步改进，所述刀架座4安装在一进给机构6上，所述进给机构6的基座61固连在所述机台3上，进给机构6的移动座62与刀架座4连接，进给机构6通过手轮转动螺杆驱使移动座62沿基座61上进给或后退，所述刀架座4可在所述移动座62上水平摇摆调节，从而进行摇摆设定刀架的位置。
进一步，所述刀架座4底部设置有可与所述基座61端部抵接的角度卡板41，方便固定刀架座4设定的角度。
进一步，所述电机2设置在机台3下方并通过主动轴21直连所述钝化盘1，且机台3对应固定在机架7上，机架7为钢制焊接，可固连电机2提供稳定承托，且机台3设置有套置所述主动轴21的轴承。
进一步，所述钝化盘1底部设置有发热片（附图未画出），钝化盘1为铸铁盘或砂轮。
进一步，所述刀具架8的前端通过一连杆81与所述固定架9连接，所述连杆81两端分别通过螺栓与所述刀具架8和固定架9连接，连杆81呈矩形，其两端分别设置有通过连接螺栓且轴线相垂直的连接孔，两端的连接孔轴线分别为两水平轴。
进一步，所述固定架9设置有L形的连接座93，所述连杆81与固定架9连接的一端对应通过螺栓连接在所述连接座93上。
进一步，所述固定架9的紧固口91为矩形框结构，且紧固口91的两个垂直壁面上均设置有所述通孔92，从而实现多角度灵活调节。
以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高超硬刀具使用寿命的方法，其特征在于包括如下步骤：将在专用刀具刃口刃磨设备加工完的刀具通过超声波清洗设备进行清洗，然后将刀具装夹在一夹具上，并使刀具刃口与钝化装置的钝化盘形成需要的钝化参数；在钝化盘上涂抹4000~5700目的钝化膏，并使钝化盘转动；通过夹具使刀具轻放接触钝化盘，不加压力摩擦20~50秒，再均匀施加压力摩擦，直至获得所需钝化值。
2.一种应用于上述权利要求所述方法的超硬刀具钝化装置，其特征在于：包括钝化盘和驱动所述钝化盘转动的电机，钝化盘可转动地水平安装在机台上，所述机台上设置有可进退、摇摆调节的刀架座，所述刀架座上安装有刀具架，所述刀具架末端与磨削设备可拆紧固连接，刀具架前端设置有可多向调整固定的固定架，所述固定架设置有用于夹持刀具的紧固口，所述紧固口设置有穿入连接顶紧件的通孔，刀具稳固安装到固定架中，可沿水平面两轴进行转动调节，同时刀具架可沿垂直水平面的纵轴转动调节。
3.根据权利要求2所述的一种超硬刀具钝化装置，其特征在于：所述机台上还设置有可部分覆盖所述钝化盘的挡灰板，所述挡灰板设置有用于连接吸尘器的排尘口。
4.根据权利要求2所述的一种超硬刀具钝化装置，其特征在于：所述刀架座安装在一进给机构上，所述进给机构的基座固连在所述机台上，进给机构的移动座与刀架座连接。
5.根据权利要求4所述的一种超硬刀具钝化装置，其特征在于：所述刀架座底部设置有可与所述基座端部抵接的角度卡板。
6.根据权利要求2所述的一种超硬刀具钝化装置，其特征在于：所述电机设置在机台下方并通过主动轴直连所述钝化盘，且机台对应固定在机架上，机架为钢制焊接，可固连电机提供稳定承托，且机台设置有套置所述主动轴的轴承。
7.根据权利要求2所述的一种超硬刀具钝化装置，其特征在于：所述钝化盘底部设置有发热片，钝化盘为铸铁盘或砂轮。
8.根据权利要求2所述的一种超硬刀具钝化装置，其特征在于：所述刀具架的前端通过一连杆与所述固定架连接，所述连杆两端分别通过螺栓与所述刀具架和固定架连接，连杆呈矩形，其两端分别设置有通过连接螺栓且轴线相垂直的连接孔，两端的连接孔轴线分别为两水平轴。
9.根据权利要求8所述的一种超硬刀具钝化装置，其特征在于：所述固定架设置有L形的连接座，所述连杆与固定架连接的一端对应通过螺栓连接在所述连接座上。
10.根据权利要求2所述的一种超硬刀具钝化装置，其特征在于：所述固定架的紧固口为矩形框结构，且紧固口的两个垂直壁面上均设置有所述通孔。
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