俗話說“工欲善其事必先利其器”，這個道理從古至今都被很好地延續(xù)并傳揚著，然而在機床行業(yè)，刀具似乎并不是越“快”越好，很多在初接觸到機床刀具的時候，都有著一個疑問“為何好好的刀具要進行鈍化處理呢？”今天就讓我們一起來了解一下關(guān)于“刀具鈍化”的那些事兒。

其實，刀具鈍化并不是大家字面理解的意思，而是一種有效提高刀具使用壽命的手段。通過平整、拋光、去毛刺等工序達(dá)到提高刀具質(zhì)量的目的。這其實是刀具在精磨之后，涂層之前的一道正常工序。一般來說，刀具鈍化拋光的方式分為毛刷、噴砂、拖拽式拋光機，這其中又屬毛刷與拖拽式的應(yīng)用為廣泛。

從事金屬切削行業(yè)的人都知道，刀具在成品前會經(jīng)過砂輪刃磨，但是刃磨加工會造成不同程度的微觀缺口。這就導(dǎo)致數(shù)控機床在進行高速切削的同時微觀缺口會極易擴展，從而加快刀具的磨損和損壞。現(xiàn)代的切削技術(shù)中對刀具的穩(wěn)定性和精密性都有了嚴(yán)格要求，因此數(shù)控刀具在涂層前必須經(jīng)過刀口的鈍化處理，才能保證涂層的牢固性和使用壽命。

刀具鈍化的優(yōu)勢與目的

1.抵抗刀具物理磨損

在切削過程中刀具表面會被工件逐漸耗損，切削過程中切削刃在高溫高壓下也易發(fā)生塑性變形。刀具的鈍化處理可以幫助刀具提高剛性，避免刀具過早喪失切削性能。

2.保持工件的光潔度

刀具刃口有毛刺會導(dǎo)致刀具磨損，加工工件的表面也會變得粗糙。經(jīng)鈍化處理后，刀具的刃口會變得很光滑，崩刃現(xiàn)象也會相應(yīng)減少，工件表面光潔度也會提高。

3.方便凹槽排屑

對刀具凹槽拋光處理可以提高表面質(zhì)量和排屑性能，凹槽表面越平整光滑，排屑就越好，就可實現(xiàn)更連貫的的切削加工。

數(shù)控機床的刀具在經(jīng)過鈍化拋光后，表面會留下許多小孔，在加工時這些小孔可以吸附更多的切削液，使得切削時產(chǎn)生的熱量大大減少，極大得提高切削加工的速度。

綜上所述，刀片刃口鈍化十分重要，正如我國古人所說“千里之堤，潰于蟻穴”，刀片刃口微觀缺口這個“蟻穴”雖小，卻影響刀具性能和壽命這個“千里之提”，是不可小視的大問題。刀片刃口鈍化技術(shù)是提高刀具壽命減少刀具消耗的有效措施之一。無論在經(jīng)濟和技術(shù)兩個方面都是可行的、有效的，進一步推動我國切削加工水平的提高，縮小與國外刀具切削性能的差距。

圣戈班磨料磨具是世界500強圣戈班集團旗下的分支機構(gòu)，作為磨料磨具行業(yè)的創(chuàng)新者，圣戈班設(shè)計、制造和銷售NORTON?（諾頓?）、NORTON?WINTER?（諾頓?溫特?）、FLEXOVIT?（富來維特?）等三大品牌的產(chǎn)品，為相關(guān)制造領(lǐng)域提供專業(yè)、和人性化的綜合磨削解決方案。主要產(chǎn)品有固結(jié)磨具、涂附磨具、工業(yè)超硬磨具、樹脂切割打磨片及建筑工業(yè)用金剛石產(chǎn)品和設(shè)備，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、鋼鐵、航空航天、軸承齒輪、鐵路、鑄造、機床工具、刀具、電子半導(dǎo)體、新能源及汽車售后等各種制造領(lǐng)域。

自1994年進入中國以來，圣戈班磨料磨具一直保持快速發(fā)展，目前已擁有5家生產(chǎn)工廠，1家磨削技術(shù)中心及700多名員工。憑借先進的磨削及切割技術(shù)的應(yīng)用，圣戈班磨料磨具幫助工業(yè)制造領(lǐng)域的客戶提高生產(chǎn)力并呈現(xiàn)表現(xiàn)。

刀具目前正在向微精化發(fā)展，從小型、微型到毫微刀具，φ0.1mm的刀具已經(jīng)不再稀奇，對刀具刃口的要求也越發(fā)嚴(yán)苛。刀具在粗開槽后，為達(dá)到更好的尺寸和精度，需要通過拋光工序來獲得更好的表面光潔度。拋光砂輪的粒度從D20、D10發(fā)展到D3、D1就是為了追求更的刃口質(zhì)量。

圣戈班Flute Polish砂輪是一款德國研發(fā)的橡膠結(jié)合劑砂輪產(chǎn)品，主要應(yīng)用于鉆頭類旋轉(zhuǎn)刀具的拋光應(yīng)用。Flute Polish砂輪采用圣戈班公司研發(fā)、富有彈性的橡膠結(jié)合劑，能夠非常好的貼合工件表面，輕松應(yīng)對各種較大拋光面積的工件表面；耐磨性好，能達(dá)到的鏡面拋光效果；能縮短拋光工序加工節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率，進一步降低刀具加工的綜合成本。

應(yīng)用案例：硬質(zhì)合金刀具的開槽磨削

砂輪規(guī)格：開槽砂輪D54 Q-Flute2 拋光砂輪Flute Polish

磨床型號：Walter Helitronic Power

冷卻液：油

工件：硬質(zhì)合金鉆頭 φ10mm

開槽磨削參數(shù)：

進給速率：Vf=100mm/min

開槽余量：Ae=3.5mm

砂輪線速度：Vc=18m/s

拋光加工參數(shù)：

進給速度：Vf=150mm/min

拋光余量：Ae=0.02mm

砂輪線速度：Vc=22m/s

價值體現(xiàn)：

·工件有非常好的刃口品質(zhì)并達(dá)到鏡面拋光效果

·相比普通樹脂砂輪，拋光工序用時縮短50%以上

切削加工是包括機床、刀具、零件、夾具、工藝的多變量雜亂時變體系，切削參數(shù)對應(yīng)的切削狀況，以及獲取的加工作用遭到切削體系各個環(huán)節(jié)、眾多參數(shù)的影響，難以樹立標(biāo)準(zhǔn)一致的切削工藝體系模型來描繪和優(yōu)化工藝參數(shù)。作為刀具的首要供給方，刀具廠商往往選用折衷計劃，針對所供給的刀具和被加工目標(biāo)，為工藝人員引薦可用的切削參數(shù)或近似加工事例，不供給刀具壽數(shù)和加工作用猜測，多依靠實踐加工成果進行粗略點評。

選用數(shù)控機床進行金屬切削加工，不只是航空航天制作業(yè)的首要金屬切削辦法，也在整個工業(yè)出產(chǎn)中占據(jù)干流。在數(shù)控切削辦法的革新中，出產(chǎn)質(zhì)量辦理也發(fā)生了很大的革新。傳統(tǒng)手工機床加工零件，獨自工序的加工質(zhì)量多依靠工人的技能，而在數(shù)控加工中，工藝人員不只需求負(fù)責(zé)工藝擬定，還要進行數(shù)控加工程序編制、數(shù)控刀具挑選與工藝參數(shù)擬定。因而數(shù)控加工功率與加工質(zhì)量遭到數(shù)控刀具的影響顯著。

航空航天制作業(yè)的加工辦法以小批量、多種類混線加工為主，相關(guān)于大批量出產(chǎn)的轎車制作行業(yè)，在零件切削加工出產(chǎn)中，因為零件資料的難加工和零件結(jié)構(gòu)的難加工特性，不只對高功用數(shù)控刀具有火急的需求，并且適宜的刀具辦理技能對數(shù)控出產(chǎn)質(zhì)量的進步具有重要的含義和使用價值。

狹義上的刀具辦理技能只涉及刀具的物流辦理。在轎車發(fā)動機等批量化出產(chǎn)中使用的刀具辦理技能不只包括刀具的物流辦理，還包括刀具定義、切削參數(shù)、切削數(shù)據(jù)、刀具調(diào)整與刀具修磨、CAM接口、刀具用量猜測等。經(jīng)過刀具辦理技能的使用，能夠把量產(chǎn)中的刀具獨立出來，由專業(yè)化的刀具辦理服務(wù)團隊進行辦理，在出產(chǎn)現(xiàn)場完成刀具配送，下降出產(chǎn)本錢。針對航空航天制作業(yè)的特殊出產(chǎn)辦法，這種刀具辦理技能存在許多問題?，F(xiàn)在的航空航天企業(yè)都建有較為完善的CAPP、ERP和PDM等信息辦理體系，刀具相關(guān)的物流辦理功用現(xiàn)已具備?？墒堑毒呔哂衅涮厥庑?，在工藝擬定實施中，不只需求知道刀具的形狀、尺寸，還要知道刀具適宜加工的資料和切削參數(shù)的挑選。

切削數(shù)據(jù)庫首要是為工藝人員擬定具體工藝計劃時，供給機床、刀具挑選計劃和優(yōu)化可行的加工參數(shù)。因為微細(xì)銑削工藝體系涉及到機床、刀具、工件、工裝夾具、光滑冷卻等加工的各個環(huán)節(jié)，一起因為加工進程的動態(tài)時變特性，蕞優(yōu)工藝參數(shù)往往不易確定。這也是現(xiàn)有金屬切削數(shù)據(jù)庫難以實用化的首要要素。

針對航空航天制作業(yè)的特殊性，高功用數(shù)控刀具的辦理技能應(yīng)包括刀具功用點評、刀具現(xiàn)場使用、刀具物流。

刀具功用點評辦法

隨著航空結(jié)構(gòu)件雜亂程度的不斷進步，包括的難加工特征結(jié)構(gòu)越來越多，以往經(jīng)過根底切削實驗來選取的刀具在針對不同結(jié)構(gòu)特征時往往表現(xiàn)出顯著的功用差異。也就是說，同一種刀具在切削加工不同的結(jié)構(gòu)特征時，往往會體現(xiàn)出較大差異的切削功用。

為了合理點評航空鈦合金結(jié)構(gòu)件銑削刀具的功用，和尋求適宜航空鈦合金結(jié)構(gòu)件的銑削刀具，有必要在了解和了解航空鈦合金雜亂結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)特色的根底上對其切削刀具功用進行評判。

為進行鈦合金銑削刀具的優(yōu)選和切削參數(shù)優(yōu)化，規(guī)劃了多種結(jié)構(gòu)的鈦合金測試件。圖1是參閱機床功用測試S形件規(guī)劃的一種基準(zhǔn)樣件，經(jīng)過定義一致的切削軌跡，不只能夠比照刀具的切削功用，還能進行機床功用的測試，為切削參數(shù)的個性化點評供給了一種參閱辦法。

圖1 銑削刀具基準(zhǔn)測試件

如以刀具壽數(shù)、金屬切除率作為粗加工點評指標(biāo)，構(gòu)建刀具功用綜合評判模型，經(jīng)過實踐切削實驗，比照評測了WSM35、WSM35S、WSP45和WSP45S 4種PVD氧化鋁涂層的銑刀，依據(jù)加工實驗數(shù)據(jù)的含糊隸屬度評測，切削S形區(qū)域時的功用依次為WSM35S、WSP45、WSP45S、WSM35；而切削不和槽腔時的功用依次為WSM35S、WSM35、WSP45、WSP45S。

選用基準(zhǔn)件進行刀具功用點評，多項比照實驗表明，可認(rèn)為工藝擬定供給更合理的切削參數(shù)。

刀具現(xiàn)場使用

刀具現(xiàn)場使用是指從工藝規(guī)劃開始的刀具選型、切削參數(shù)、壽數(shù)猜測、磨損辦理、刀具調(diào)整和刀具替換等環(huán)節(jié)。

刀具選型的基本流程是依據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)、資料，經(jīng)過刀具樣本，獲取相關(guān)的刀具、刀柄、以及引薦切削參數(shù)。刀具選型的好壞對加工質(zhì)量、加工功率和加工本錢具有決定性影響，一起也會影響數(shù)控加工程序的編制。尤其是航空航天工業(yè)中常用的鈦合金、高溫合金等難加工資料，對刀具資料、刀片槽型以及切削參數(shù)較為靈敏，任何過錯的搭配都會導(dǎo)致刀具磨損加重或者功率下降。因為刀具選型多依靠于“知識”，瓦兒特早供給了TEC-CCS刀具辦理輔助軟件為用戶供給整體銑刀、孔加工的刀具主張；肯納金屬（肯納金屬關(guān)方網(wǎng)站，肯納金屬產(chǎn)品一覽）也推出了NOVOTM刀具辦理軟件，使用多種參數(shù)束縛的辦法為用戶供給刀具主張。上述軟件還能供給切削力和切削扭矩、功率的計算功用。

充分發(fā)揮高功用切削刀具的功用，不只需求依據(jù)加工目標(biāo)挑選適宜的刀具，并且需求在工藝編制進程中為刀具配置合理的切削參數(shù)。因為零件在機床上的切削加工是一個多變量雜亂時變進程，必須要依據(jù)機床狀況、零件裝夾辦法、加工余量多少對刀具主張的切削參數(shù)進行調(diào)整。

因為鈦合金和高溫合金易于加工硬化，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)倪M給量和切削深度，以堅持切削在硬化層之下進行。在使用淘瓷刀具切削高溫合金中，在車削時切削速度一般需求超過80m/min才能充分使用陶瓷和高溫合金的硬度差進行切削；而在銑削中，切削線速度需求超過600m/min才能達(dá)到相似的作用；一起因為淘瓷刀具的脆性，使用冷卻液或者微量光滑時，會因液體在刀具表面微裂紋中的脹大加重裂紋擴張速度，加快刀具破損，應(yīng)盡量選用風(fēng)冷或者干切削辦法。

在實踐加工進程中，刀具切削作用的反應(yīng)是刀具、切削參數(shù)改善以及刀具本錢操控的重要依據(jù)?，F(xiàn)有的車間出產(chǎn)辦理體系中，關(guān)于實踐刀具切削壽數(shù)、加工進程動態(tài)多為現(xiàn)場操作人員的口頭報告，假如進行相關(guān)的數(shù)據(jù)計算又會形成現(xiàn)場辦理工作量激增。怎么在出產(chǎn)中、及時、獲取相關(guān)刀具使用作用的數(shù)據(jù)，仍有待進一步討論。

依據(jù)國內(nèi)航空航天制作業(yè)對數(shù)控切削零件質(zhì)量問題的調(diào)查，大都質(zhì)量問題是因為簡略過錯導(dǎo)致。如數(shù)控機床在加工大型零件的進程中，因為切削液噴注、現(xiàn)場噪聲等要素，操作人員忽略導(dǎo)致過錯的刀具調(diào)用、刀具長度過錯、刀具過度磨損等問題尤為常見。使用技能手段進行此類防錯處理具有較好的作用，如在車間樹立刀具配送體系，依據(jù)每臺機床當(dāng)天使命，供給刀具清單，由專門人員在刀具預(yù)調(diào)儀上進行刀具丈量承認(rèn)后，配送至對應(yīng)機床刀庫，在程序中依照估計的刀具壽數(shù)進行換刀提示。

刀具辦理體系

高功用切削刀具的首要目標(biāo)是在粗加工階段進步金屬切除率，在精加工階段進步表面質(zhì)量。在批量出產(chǎn)中，因為機床-工件的組合、出產(chǎn)率相對固定，刀具種類和耗費數(shù)量易于計算，適宜于刀具辦理。但在航空航天制作業(yè)，小批量、多種類的混線出產(chǎn)，刀具種類和耗費數(shù)量不易準(zhǔn)確計算，關(guān)于刀具辦理體系的使用具有較大難度。

刀具辦理體系不只要面向制作車間的物流辦理、刀具裝置調(diào)整、機床刀具配置等進程進行刀具相關(guān)數(shù)據(jù)辦理，一起還要在工藝編制進程中供給刀具幾許數(shù)據(jù)、切削參數(shù)，以及在出產(chǎn)計劃編制進程中的機床-工件-夾具-刀具匹配，并能進行作用猜測。圖2是TDM刀具辦理體系的數(shù)據(jù)接口環(huán)境示意圖。