硬质合金刀具优点价格合理

怎样磨好车刀

在切削过程中，由于车刀的前刀面和后刀面处于剧烈的冲突和切削热的效果之中，会使车刀切削刃口变钝而失去切削才能，只要经过磨才能***切削刃口的尖利和正确的车刀视点。因此，车工不只要懂得切削原理合理地挑选车刀视点的有关常识，还必须熟练地掌握车刀的刃磨技能。下面就由小编来问大家介绍下车刀刃磨的一些经验吧！

老外磨车刀

一、车刀的组成

车刀由刀头和刀体两部分组成。刀头用于切削，刀体用于装置。刀头一般由三面，两刃、一尖组成。

前刀面 是切屑流经过的外表。

主后刀面 是与工件切削外表相对的外表。

副后刀面 是与工件已加工外表相对的外表。

主切削刃 是前刀面与主后刀面的交线，背负主要的切削作业。

副切削刃 是前刀面与副后刀面的交线，背负少数切削作业，起一定修光效果

刀尖 是主切削刃与副切削刃的相交部分，一般为一小段过渡圆弧。

二、车刀的方式结构

常用的车刀结构方式有以下两种：

（1）全体车刀

刀头的切削部分是靠刃磨得到的，全体车刀的资料多用高速钢制成，一般用于低速切削。

（2）焊接车刀

将硬质合金刀片焊在刀头部位，不同品种的车刀可使用不同形状的刀片。焊接的硬质合金车刀，可用于高速切削。

三、车刀的主要视点及效果

车刀的主要视点有前角（γ0）、后角（α0）、主偏角（Kr）、副偏角（Kr’）和刃倾角（λs）。 为了确定车刀的视点，要建立三个坐标平面：切削平面、基面和主剖面。对车削而言，假如不考虑车刀装置和切削运动的影响，切削平面可以认为是铅垂面；基面是水平面；当主切削刃水平时，垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。

（1）前角γ0在主剖面中丈量，是前刀面与基面之间的夹角。其效果是使刀刃尖利，便于切削。但前角不能太大，否则会削弱刀刃的强度，简单磨损乃至崩坏。加工塑性资料时，前角可选大些，如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10～20，加工脆性资料，车刀的前角γ0应比粗加工大，以利于刀刃尖利，工件的粗糙度小。

（2）后角α0在主剖面中丈量，是主后边与切削平面之间的夹角。其效果是减小车削时主后边与工件的冲突，一般取α0=6～12°，粗车时取小值，精车时取大值。

（3）主偏角Kr在基面中丈量，它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。其效果是：

1）可改变主切削刃参与切削的长度，影响刀具寿命。

2）影响径向切削力的大小。

小的主偏角可增加主切削刃参与切削的长度，因而散热较好，对延伸刀具使用寿命有利。但在加工细长轴时，工件刚度不足，小的主偏角会使刀具效果在工件上的径向力增大，易产生曲折和振动，因此，主偏角应选大些。

车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种，其中45°多。

（4）副偏角Kr’在基面中丈量，是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。其主要效果是减小副切削刃与已加工外表之间的冲突，以改善已加工外表的精糙度。

在切削深度ap、进给量f、主偏角Kr持平的条件下，减小副偏角Kr’，可减小车削后的残留面积，从而减小外表粗糙度，一般选取Kr′=5～15°。

（5）刃倾角入λs在切削平面中丈量，是主切削刃与基面的夹角。其效果主要是控制切屑的流动方向。主切削刃与基面平行，λs=0;刀尖处于主切削刃的蕞低点，λs为负值，刀尖强度增大，切屑流向已加工外表，用于粗加工；刀尖处于主切削刃的蕞高点，λs为正值，刀尖强度削弱，切屑流向待加工外表，用于精加工。车刀刃倾角λs，一般在-5- 5°之间选取。

四、车刀的刃磨

车刀用钝后，必须刃磨，以便***它的合理形状和视点。车刀一般在砂轮机上刃磨。磨高速钢车刀用白色氧化铝砂轮，磨硬质合金车刀用绿色碳化硅砂轮。

车刀重磨时，往往依据车刀的磨损状况，磨削有关的刀面即可。车刀刃磨的一般顺序是：磨后刀面→磨副后刀面→磨前刀面→磨刀尖圆弧。车刀刃磨后，还应用油石细磨各个刀面。这样，可有效地进步车刀的使用寿命和减小工件外表的粗糙度。

车刀刃磨的过程如下：

磨主后刀面，一起磨出主偏角及主后角，如图(a)所示；

磨副后刀面，一起磨出副偏角及副后角, 如上图(b)所示；

磨前面，一起磨出前角, 如上图(c)所示；

修磨各刀面及刀尖, 如上图(d)所示。

刃磨车刀的姿势及方法是：

人站立在砂轮机的旁边面，以防砂轮碎裂时，碎片飞出伤人；

两手握刀的间隔放开，两肘夹紧腰部，以减小磨刀时的颤动；

磨主、副后刀面时，车刀要放在砂轮的水平中心，刀尖略向上翘约3°~8°，车刀接触砂轮后应作左右方向水平移动。当车刀离开砂轮时，车刀需向上抬起，以防磨好的刀刃被砂轮碰伤；

磨后刀面时，刀杆尾部向左偏过一个主偏角的视点；磨副后刀面时，刀杆尾部向右偏过一个副偏角的视点；

修磨刀尖圆弧时，通常以左手握车刀前端为支点，用右手滚动车刀的尾部。

刃磨车刀时要注意以下事项：

（1）刃磨时，两手握稳车刀，刀杆靠于支架，使受靡面轻贴砂轮。切勿用力过猛，防止挤碎砂轮，形成事端。

（2）应将刃磨的车刀在砂轮圆周面上左右移动，使砂轮磨耗均匀，不出沟槽。防止在砂轮两旁边面用力粗磨车刀，以致砂轮受力偏摆，跳动，乃至破碎。

（3）刀头磨热时，即应沾水冷却，防止刀头因温升过高而退火软化。磨硬质合金车刀时，刀头不应沾水，防止刀片沾水急冷而产生裂纹。

（4）不要站在砂轮的正面刃磨车刀，以防砂轮破碎时使操作者受伤。

五、常用的车刀品种和用处

车刀按用处可分外圆车刀，端面车刀，堵截刀，镗孔刀，成形车刀和纹车刀等。

常用的车刀的品种

（a）90°车刀（偏刀）

（b）45°车刀(弯头车刀)

（c）堵截刀

（d）镗孔刀

（e）成形车刀

（f）螺纹车刀

（g）硬质合金不重磨车刀

国产数控刀具蕞大优势是“性价比高”，质优价廉、靠近出产、经济适用。国产刀具向用户传递自己的优势理念是：以质优价廉供给高切削出产功率，降低总制作本钱。

切削技能落后是金属加工职业功率低下的首要原因之一。高功率的数控设备运用低性能的切削，不能充分发挥设备优势，相反还会形成更大的资源浪费。曾经，我们一说到数控，首先想到的就是价格昂贵的国外品牌，一些产品附加值较低的企业难以承受。受此影响，数控首要使用于数控机床的精加工阶段，大多数普通机床依然运用廉价的焊接，正常磨损后，进行屡次重磨。磨刀难，磨好刀更难，操作者除了熟练掌握磨刀办法与操作要领，还要有很高的领悟才干领会其中的微妙。十年苦功，上千把车刀铸就一名高挡车工。老师傅在磨刀方面确实堆集了很多经历和技巧，一把普通的焊接车刀磨完后鐾一次，可以连续运用十几个小时，比数控刀片还耐用，但这样的技能工人毕竟是百里挑一。

此外，在现代企业以流水线为主的出产模式中，工序之间的联接没有一点空隙，能够静下心来磨刀，是件困难的事。因而，恰当加大投入，将出产工人从繁琐的磨刀劳动中解放出来，集中精力、聚精会神地操作机床是进步出产功率的要害一步。

随着商场竞争的日趋激烈，通用机械加工职业的赢利越来越薄。尽管数控带来的正价值，远远超越为此添加的本钱，以精打细算起家的民营企业，依然期望以少的耗费交换蕞大的效益。在满意加工要求的前提下，他们会尽量挑选***位的。国产数控起步较晚，尽管展开快，但是在高新技能和制作工艺上仍和国外存在一定距离，不过全体上有着明显的优势：价格合理、供货及时、用户可以面对面地与制作商交流经历，一起探讨运用中遇到的困惑和处理办法;按照自己的目的定制各种非标等等，这些优势都是企业关注的焦点。

以数控机床为主的精细切削中，毛坯余量很小，进给量也不可能放的太快，进步出产功率的首要途径就是高速切削，这恰恰是一些涂层的强项。一些质量过硬的国产，历经风雨崎岖，商场占有率有了很大提高，以安稳的切削性能赢得用户的青睐。为了满意不同职业的用户要求，制作商也竞相供给的和配套的效劳。与国外品牌相比，国产的蕞大特点是性价比高、有用性墙、效劳周到，代表着同职业***的切削技能和制作工艺。国产在金属加工范畴的中小企业中有着很好的商场和展开空间，越来越多的用户与当地商展开技能交流和项目合作，在新产品开发和制作进程中获取相关的计划与技能支持。

每一种产品都有着自己的加工特征和切削规律，不选贵的，只选有用的，合适自己的就是蕞好的。在出产条件允许的情况下，广泛运用国产，可以节约很多的费用，这些都是工厂的赢利。有些锻造毛坯和特殊工序，也没有必要选购高价位的。根据金属加工的经历，在新产品试制进程中，有70%的损坏都是由于各种外在原因形成的，磨损程度远没有到达正常的运用寿命。将国产刀具的杰出性能和归纳优势，计算成用户看得见的出产功率和经济效益，这笔账算得越清楚，用户的购买力就越充分，等到用户承受了自己的切削理念，国产的遍及使用就成功了一半。

国产刀具蕞大的优势是靠近出产，经济适用。上世纪50年代，技工大师们发明的群钻和75°强力车刀，都创造了切削施上的奇迹。国产在规划和制作进程中，通过学习同职业的***技能，融入工厂的实践经历，不断开发出适应性更强的专用。每一款新产品的上市，都将带动相关范畴的切削技能跃上一个新的台阶。正是依靠这种从实际出发，为用户效劳的理念，国产在研制进程和结构创新中不断堆集经历，与用户互利共赢。以、有用的切削技能，推动机械加工职业的快速展开。

刀具经过砂轮刃磨后，刃口会存在不同程度的微观缺陷，在切削过程中，刀具刃口微观缺口极易扩展，加快刀具的磨损和损坏。刃口钝化是延常刀具寿命的金属切削配套技术，能有效减少或消除刃磨后的刀具刃口微观缺陷，以达到圆滑平整，提高刀具抗冲击性能，使刀具刃口锋利坚固。

刃口钝化方式可分为传统刃口钝化和特种刃口钝化。传统刃口钝化方式主要包括磨削钝化、毛刷钝化、拖曳钝化和喷砂钝化等；特种刃口钝化方式主要包括激光钝化、电火花电蚀钝化、电化学钝化和磨料水射流钝化等。

喷砂是以压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需要处理的工件表面，实现对工件表面的加工。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，工件的表面性能和形状会发生改变。而微喷砂技术是以传统喷砂技术为基础，采用微米级尺寸的磨料颗粒来进行待加工表面处理的技术，广泛应用于材料的表面处理，包括表面清洁、表面钝化和表面形貌处理。微喷砂处理的材料去除机理，包括裂纹扩展导致的脆性去除和磨料微切削产生的塑性去除。微喷砂技术在刀具领域主要应用在表面处理方面，如涂层刀具。通过对刀具基体表面进行相应的微喷砂处理，来改变基体的表面形貌，以增加涂层与刀具基体之间的粘结力，提高刀具的切削寿命。研究表明，对刀具的涂层表面进行微喷砂处理可以增加涂层硬度，提高刀具切削寿命。微喷砂技术在刀具刃口钝化领域没有得到广泛应用，理论研究还不充分。

本文通过微喷砂技术对硬质合金刀片YT15进行刃口钝化，研究微喷砂工艺参数对刃口半径的影响以及微喷砂处理对刃口质量的影响，并分析微喷砂处理的材料去除机理。

1试验步骤

试验以喷砂压力P、磨料比重W和喷砂时间T为因素，其中磨料比重W为磨料占水和磨料总质量的比重。每个因素设4个水平，进行64组全因素刃口钝化试验，因素水平见表1。

表1 微喷砂全因素试验因素水平

采用湿式手动喷砂机，喷砂角度45°，喷砂距离8mm。磨料为320目白刚玉，微喷砂加工如图1所示。选用可转位硬质合金刀片YT15，其尺寸标准为SNMN120404，相应的材料性能见表2。通过激光共聚焦显微镜(L***，Keyence VK-X200K)对微喷砂处理后的刀片刃口进行观测，试验观测指标为刀片刃口半径r和刃口线粗糙度Ra，终结果为三次测量后的平均值。同时对其刃口形貌进行扫描电子显微镜镜(SEM)观察，分析刃口材料去除机理。

图1 硬质合金刀具YT15微喷砂加工示意图

表2 硬质合金刀具YT15物理力学性能

2试验结果与分析

(1)微喷砂工艺参数对刃口半径的影响

图2为硬质合金刀具YT15刃口半径随微喷砂各工艺参数的变化趋势。图2a、图2b、图2c和图2d分别是在喷砂时间为20s、30s、40s和50s时刃口半径随喷砂压力的变化图。对比发现，在相同的喷砂压力和磨料比重下，随喷砂时间的增加，刀具刃口半径增大，这实质上是材料去除随着时间累积的结果。在相同的喷砂时间和磨料比重下，随喷砂压力的增加，刀具刃口半径增大。这是因为随着喷砂压强的增加，磨料流的出口速度增加，单颗粒磨料速度也相应增加。

硬质合金可看作是硬脆材料，根据单颗粒磨料冲蚀模型可知，单颗粒磨料的材料去除量与磨料颗粒的速度的指数成正比，使得单颗粒磨料的材料去除量增加。同时磨料流速度的增加，使单位时间内有效冲击刀具刃口的磨料颗粒数量增加，刃口材料的去除量变大。因此，增加喷砂压力相当于既增加磨料比重又增加喷砂时间，两者的共同作用使刃口半径增大。

由图2分析磨料比重对刀具刃口半径的影响可知，在喷砂压力为0.2MPa和0.25MPa时，随着磨料比重的增加，刀具的刃口半径先增大而后减小；而在喷砂压力为0.3MPa和0.35MPa时，随着磨料比重的增加，刀具的刃口半径呈现一直增大的趋势。同理，根据单颗粒磨料冲蚀模型分析可知，当喷砂压力较小时，随着磨料比重的增加，虽然单颗粒磨料速度减小，但是单位体积内磨料颗粒的数量增加，造成单位时间内磨料颗粒对刀具刃口的冲击次数增加，所以刃口材料的去除量变大。当磨料比重过大时，根据能量守恒可知，磨料流的速度减小很多，其中磨料颗粒的速度大幅降低，不仅减少了单颗粒磨料材料的去除量，也使单位时间内磨料对刀具刃口的冲击次数减少，进一步减少材料去除量，使得刃口半径随着磨料比重的增加先增大后减小。当喷砂压力较大时，随着磨料比重的增加，在单位时间内增加的磨料对刀具刃口的冲击次数所增加的材料去除量要多于单颗粒磨料速度降低而减少的材料去除量。总的来说，单位时间内材料去除量增加，因此在较大喷砂压力下，刀具的刃口半径随着磨料比重的增加而增加。

(a)T=20s(b)T=30s(c)T=40s(d)T=50s

图2 刃口半径随微喷砂各工艺参数的变化趋势

(2)微喷砂处理对刃口线粗糙度的影响

图3是硬质合金刀片YT15经过微喷砂刃口钝化处理前后的切削刃形貌。采用微喷砂工艺参数：喷砂压力P=0.2MPa，磨料比重W=0.1，喷砂时间T=30s。通过测量得到切削刃的相关参数见表3。

图3 未处理刀片与微喷砂刃口钝化刀片的切削刃形貌

可以发现，硬质合金刀片YT15的刃口轮廓由原来的r=6μm锐刃变成r=27μm的圆弧刃口。其切削刃形貌得到改善，刃口线粗糙度Ra由原来的0.79μm下降到0.5μm，Ry则由原来的6μm下降到3μm。这是由于微喷砂处理消除了刀具刃磨时产生的微观缺陷，改善了刃口质量。

表3 未处理刀片与微喷砂刃口钝化刀片刃口参数对比(μm)

图4是微喷砂全因素试验时硬质合金刀片YT15的刃口线粗糙度的分布情况。可以得出，硬质合金YT15刀片的刃口线粗糙度为0.3-0.8μm，满足刀片的刃口粗糙度要求。

图4 硬质合金刀具YT15刃口线粗糙度分布

(3)微喷砂刃口材料去除机理研究

刀片的微喷砂过程实质上是高速磨料射流冲击材料表面，实现材料的去除。其材料去除机理主要归结为磨料颗粒对材料的去除方式。对于脆性材料，其去除机理往往不只有脆性去除，还包括磨料颗粒的微剪切引起的塑性去除。

图5是硬质合金刀具YT15在喷砂压力P=0.25MPa、磨料目数M=320、喷砂时间T=20s和磨料比重W=0.1时的刃口形貌。可以看出，经过微喷砂处理后，刀具出现了圆弧刃口，对其圆弧刃口的区域A进行放大，可以观察刃口材料去除形成的微观形貌。通过区域B可以看出，其硬质合金中硬质相的去除多为由裂纹扩展造成的脆性断裂，这是由于棱角尖锐的磨料颗粒对于硬质相的冲击作用，使之产生径向裂纹和侧向裂纹，由于磨料颗粒的高频率冲击，进而造成侧向裂纹的扩张形成网状裂纹，达到材料的去除。对于C区域的观察，也可以发现刃口材料上存在磨料颗粒的刻划痕迹，这主要是由于具有锋利刃口的白刚玉磨料颗粒对工件材料的微切削作用导致。由于刀具材料中除硬质相成分外，还包括粘结相，其微切削作用相对于粘结相更为明显，粘结相材料先于硬质相去除，使得硬质相成分显露出来。因此微喷砂处理硬质合金刀具YT15的材料去除机理，包括由磨料冲击和水楔作用引起裂纹扩展而导致硬质相材料的脆性去除，还包括磨料颗粒的微切削作用引起的材料塑性去除。

图5 硬质合金刀具YT15微喷砂刃口形貌SEM图

小结

微喷砂处理可以对硬质合金刀具YT15刃口进行有效钝化，形成一定圆弧半径的刀具刃口。研究表明，刃口圆弧半径随着微喷砂时间和喷砂压力的增加而增大。对于磨料比重而言，在喷砂压力为0.2MPa和0.25MPa时，随着磨料比重的增加，刀具刃口半径先增大而后减小；在喷砂压力为0.3MPa和0.35MPa时，随着磨料比重的增加，刀具刃口半径呈现一直增大的趋势。微喷砂处理可有效改善硬质合金刀具YT15的刃口质量，消除微观缺陷，降低刃口线粗糙度，在结构上对刀具刃口进行钝化。硬质合金刀具YT15刃口材料的去除机理，包含由裂纹扩展而导致硬质相材料的脆性去除和微切削作用引起的材料塑性去除。