刃口钝化对PCBN刀具切削性能的影响

刀具是机床的“牙齿”,影响刀具性能和刀具寿命的主要因素,除了刀具材料、刀具几何参数、刀具结构和切削用量之外,刀具刃口钝圆半径与刀面光洁度也是非常重要的因素。

PCBN刀具最后都要经过刃口倒棱处理,并使表面粗糙度值达到0.8um,甚至是0.4um。但经过百倍以上的工具显微镜检查,可以清晰地看到刃口处仍有微小的锯齿和豁牙。这些缺陷使得刀具在使用过程中磨损加剧,甚至崩刃,严重影响了刀具的使用寿命。

PCBN刀具

为了解决这些问题,20世纪末,欧、美、日等工业发达国家的学者对刀具刃口钝化技术进行了研究,得出:刃口钝化处理能消除刃口上的缺陷、增大刃口钝圆半径和提高刀具表面光洁度,从而使切削加工中刀具的寿命、工件已加工表面质量和切削的稳定性等都有不同程度的提高,其中刀具寿命的延长最为明显。

在试验条件下,随钝圆半径的增大,准静态力和断续冲击力出现了先增大后减小的变化趋势,而主要影响刀具切入切出瞬间所受冲击大小的径向冲击力却先减小后增大。钝化后的刀具受径向冲击力最小,不容易发生破损。钝化刀具寿命是未钝化刀具寿命的2倍左右。

适当的刃口钝化处理能消除刀面上的缺陷,增大刃口钝圆半径,从而改善刀具的切削性能。

合理的刃口钝化处理能缩短或消除刀具的初期磨损阶段,提高刀具的抗冲击性能,降低刀具发生崩刃、破损的概率,延长刀具的使用寿命。