刀具刃口鈍化處理

刀具刃口鈍化帶來(lái)的好處包含改善刀具壽數(shù)、進(jìn)步工件外表光潔度、下降機(jī)床主軸載荷以及下降全體制造本錢(qián)。

出產(chǎn)刃口處理機(jī)床的Mutschler刃口技能公司（Mutschler Edge Technologies LLC）對(duì)鈍化的界說(shuō)如下：在構(gòu)成刀具刃口的兩平面相交處，發(fā)生可控的半徑以及改善其外表光潔度。鈍化后的刃口有圓形、瀑布型或反向瀑布型。

鈍化機(jī)正在鈍化硬質(zhì)合金刀片刃口

鈍化對(duì)一切刀具都有好處，包含高速鋼和硬質(zhì)合金刀具。在涂層前對(duì)硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行鈍化處理，將充分體現(xiàn)鈍化帶來(lái)的好處。因?yàn)闆](méi)有尖銳角或毛刺，倒圓刃口可使涂層更加嚴(yán)密地與刀具外表結(jié)合。涂層可下降沖突，添加切削刃與工件的接觸面積，進(jìn)步刀具刃口強(qiáng)度。假如不在涂層前進(jìn)行鈍化處理，刀具會(huì)崩刃并露出基體資料，導(dǎo)致縮段刀具壽數(shù)和下降切削功率。鈍化后刃口使刀具外表光潔度得以改善，可減小沖突并有利于排屑。

未涂層刀具也會(huì)因在刃口發(fā)生可控半徑而獲益。

刀具刃口處理效果（500×）　　

鈍化是一個(gè)干加工過(guò)程，通過(guò)含磨料的尼龍毛刷與刀具刃口的相互效果來(lái)鈍化。刷絲由尼龍基體與磨料一起限制而成。當(dāng)毛刷磨損時(shí)，會(huì)有新的磨料露出來(lái)與工件相互效果。彈性刷絲相當(dāng)于柔性銼刀，均勻地掩蓋并銼削刀片刃口。

選用毛刷鈍化，有兩種不同的切削力學(xué)：磨料的切削效果以及刷絲接觸刀具外表的效果力。鈍化效果受許多要素影響，如速度、方向、周期時(shí)間、接觸深度及中心線位置。

尼龍毛刷可有多種型式。刷絲可呈直線或彎曲型，其截面可所以圓形或矩形，并依據(jù)使用的不同，可選擇多種刷絲直徑。針對(duì)不同的使用場(chǎng)合，毛刷中選用的磨料改變也很大，可所以碳化硅、氧化鋁、陶瓷和金剛石。

當(dāng)刃口很尖利時(shí)，磨削砂輪脫離刃口時(shí)會(huì)因磨屑效果使刃口發(fā)生鋸齒形。這是因?yàn)榇丝倘锌谔帥](méi)有推力支撐使磨屑被剪切而去除去。假如砂輪沒(méi)有磨削到刃口，刃口就會(huì)十分尖利，導(dǎo)致在加工時(shí)刃口將很快磨損和崩掉。

當(dāng)鈍化工藝確定時(shí)，不同零件的鈍化精度可以控制在0.0001"。

刃口可通過(guò)幾種不同方法來(lái)測(cè)量。常用顯微鏡和輪廓儀來(lái)進(jìn)行可視化測(cè)量。一起，也可選用圖畫(huà)剖析軟件來(lái)進(jìn)行2D和3D檢測(cè)。

就像刀具種類(lèi)相同，刀具刃口鈍化尺度也改變多樣。一般原則是，工件資料越硬，刀具刃口的鈍化尺度也就越大。因?yàn)槭褂脠?chǎng)合的不同，為得到蕞佳的刃口鈍化尺度，蕞好的方法是通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)來(lái)確定。

機(jī)械加工進(jìn)程中，孔的加工一向都是整個(gè)加工工程中的要點(diǎn)和難點(diǎn)，通常會(huì)用到鉆頭、鉆夾頭、鉸刀，珩磨棒等加工刀具，起浮夾具一般業(yè)界說(shuō)的比較少，但常常聽(tīng)工人師傅說(shuō)起浮夾頭，那么什么是起浮夾具呢？

起浮夾具（Floating holder)是指東西可以沿平行于東西軸線的軸向起浮或沿筆直空間內(nèi)角度搖擺或一起具有這2種起浮。

為什么要運(yùn)用起浮夾具？

在機(jī)械零部件制造進(jìn)程中經(jīng)常有很多的、高外表質(zhì)量的孔加工需求，而孔加工一向都是機(jī)械加工中的難點(diǎn)和要點(diǎn)，鉆孔，鉸孔后運(yùn)用高精密珩磨加工無(wú)疑是一種重要和常見(jiàn)的加工辦法。

在單沖程珩磨工藝中，對(duì)精度保持高水準(zhǔn)加工的一起，還要在單次往復(fù)中完成包括外表粗糙度，圓柱度等一系列精度的加工，其本身對(duì)主軸和工件的直線度要求也較為高。如果是采用珩磨專(zhuān)用機(jī)，由于專(zhuān)用機(jī)特殊的起浮主軸和追隨馬達(dá)的裝配，所以一般情況下運(yùn)用高品質(zhì)的萬(wàn)向節(jié)即可實(shí)現(xiàn)率單沖程珩磨。

加工中心的功能提升

雖然國(guó)產(chǎn)機(jī)床的制造商們?cè)诓粩嗯M(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量和精度以滿意各種精度的需求，但機(jī)床的主軸和待珩磨的孔之間的直線性仍是很難到達(dá)，由于這涉及到廠商幾十年的研發(fā)水準(zhǔn)，以及機(jī)床中任何一個(gè)零件的上下游供應(yīng)鏈水準(zhǔn)問(wèn)題。我們不行能要求一臺(tái)國(guó)產(chǎn)十幾萬(wàn)的機(jī)床或加工中心，到達(dá)它們?nèi)妒蹆r(jià)的進(jìn)口機(jī)床相同水準(zhǔn)；所以要使內(nèi)孔到達(dá)很高的圓心度、圓柱度仍然是個(gè)非常扎手的問(wèn)題。

另外，導(dǎo)致主軸與工件直線性差的另一個(gè)重要的也是難處理的原因是機(jī)床軸承的發(fā)熱導(dǎo)致主軸的同心度誤差，這幾乎是個(gè)不行消除的要素。要獲得孔和機(jī)床主軸的的同心度，就要使珩磨棒很的伸進(jìn)孔中而且保證不受任何徑向力，起浮夾具正是為此類(lèi)情況規(guī)劃的，一起起浮夾具還補(bǔ)償工件裝置、珩磨棒等在水平軸向或在筆直空間內(nèi)的差錯(cuò)。所以無(wú)論是國(guó)產(chǎn)機(jī)床仍是進(jìn)口高精密數(shù)控機(jī)床，起浮夾具對(duì)孔的直線度和圓柱度的進(jìn)步都是決定性的。

起浮夾具的特點(diǎn)

? 徑向振幅按捺在5μm以下；

? 出資少卻能進(jìn)行比曾經(jīng)更的加工；

? 東西替換時(shí)刻減少，進(jìn)步出產(chǎn)效率；

? 消除因切削抵抗發(fā)生的誤差；

? 按捺品質(zhì)不穩(wěn)定，減少不良品和修正工件；

? 糾正前工序的孔加工誤差。起浮夾具的使用

起浮夾具使用加工機(jī)械：鉆床、立式加工中心、珩磨機(jī)等。

使用東西：金剛石珩磨棒、鉸刀、絲錐、滾光刀等。

使用領(lǐng)域包括：轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、船只發(fā)動(dòng)機(jī)以及液壓、衣療、動(dòng)力、航空等各個(gè)領(lǐng)域的機(jī)械零部件制造中。

螺紋加工常見(jiàn)問(wèn)題及解決方案

1、主要原因

（1）車(chē)刀的前角太大，機(jī)床X軸絲桿空隙較大；

（2）車(chē)刀裝置得過(guò)高或過(guò)低；

（3）工件裝夾不牢；

（4）車(chē)刀磨損過(guò)大；

（5）切削用量太大。

2、解決方法

（1）減小車(chē)刀前角，修理機(jī)床調(diào)整X 軸的絲桿空隙，利用數(shù)控車(chē)床的絲桿空隙主動(dòng)補(bǔ)償功用補(bǔ)償機(jī)床X 軸絲桿空隙。

（2）車(chē)刀裝置得過(guò)高或過(guò)低：過(guò)高，則吃刀到一定深度時(shí)，車(chē)刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，構(gòu)成扎刀現(xiàn)象；過(guò)低，則切屑不易排出，車(chē)刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進(jìn)絲杠與螺母空隙過(guò)大，致使吃刀深度不斷主動(dòng)趨向加深，從而把工件抬起，呈現(xiàn)扎刀。此刻，應(yīng)及時(shí)調(diào)整車(chē)刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高(可利用尾座鼎尖對(duì)刀)。在粗車(chē)和半精車(chē)時(shí)，刀尖方位比工件的中心高出1%D左右(D表明被加工工件直徑)。

（3）工件裝夾不牢：工件本身的剛性不能接受車(chē)削時(shí)的切削力，因而產(chǎn)生過(guò)大的撓度，改變了車(chē)刀與工件的中心高度(工件被抬高了)，構(gòu)成切削深度突增，呈現(xiàn)扎刀，此刻應(yīng)把工件裝夾牢固，可使用尾座鼎尖等，以添加工件剛性。

（4）車(chē)刀磨損過(guò)大：引起切削力增大，頂彎工件，呈現(xiàn)扎刀。此刻應(yīng)對(duì)車(chē)刀加以修磨。

（5）切削用量(主要是背吃刀量和切削速度)太大：依據(jù)工件5 導(dǎo)程巨細(xì)和工件剛性挑選合理的切削用量。

亂扣

1、毛病現(xiàn)象

當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，工件未轉(zhuǎn)過(guò)整數(shù)轉(zhuǎn)而構(gòu)成的。

2、主要原因

（1）機(jī)床主軸編碼器同步傳動(dòng)皮帶磨損，檢測(cè)不到主軸的同步實(shí)在轉(zhuǎn)速；

（2）編制輸入主機(jī)的程序不正確；X軸或Y軸絲桿磨損。

3、解決方法

（1）主軸編碼器同步皮帶磨損

由于數(shù)控車(chē)床車(chē)削螺紋時(shí)，主軸與車(chē)刀的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是由機(jī)床主機(jī)信息處理中心發(fā)出的指令來(lái)操控的，車(chē)削螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定不變，X 或Y 軸能夠依據(jù)工件導(dǎo)程巨細(xì)和主軸轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整移動(dòng)速度，所以中心有必要檢測(cè)到主軸同步實(shí)在轉(zhuǎn)速，以發(fā)出正確指令操控X 或Y 軸正確移動(dòng)。

如果體系檢測(cè)不到主軸的實(shí)在轉(zhuǎn)速，在實(shí)際車(chē)削時(shí)會(huì)發(fā)出不同的指令給X或Y，那么這時(shí)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具移動(dòng)的距離就不是一個(gè)導(dǎo)程，第二刀車(chē)削時(shí)螺紋就會(huì)亂扣。這種情況下，咱們只有修理機(jī)床，更換主軸同步皮帶。

（2）編制輸入的程序不正確

車(chē)削螺紋時(shí)為了避免亂扣，有必要確保后一刀車(chē)削軌道要與前一刀車(chē)削軌道重合，在普車(chē)上咱們用倒順車(chē)法來(lái)防備亂扣。

在數(shù)控車(chē)床上，咱們用程序來(lái)防備亂扣，就是在編制加工程序時(shí)，咱們用程序操控螺紋刀在車(chē)削前一刀后，退刀，使后一刀起點(diǎn)方位與前一刀起點(diǎn)方位重合(相當(dāng)于在普車(chē)上車(chē)削螺紋時(shí)，螺紋刀退回到前一刀所車(chē)出的螺旋槽內(nèi))，這樣車(chē)出的螺紋就不會(huì)亂扣。

有時(shí)，由于程序輸入的導(dǎo)程不正確(后一段程序?qū)С膛c前一段程序?qū)С滩灰恢?，車(chē)削時(shí)也會(huì)呈現(xiàn)亂扣現(xiàn)象。

（3）X 軸或Y 軸絲桿磨損嚴(yán)重：修理機(jī)床，更換X 軸或Z軸絲桿。

螺距不正確

主軸編碼器傳送回機(jī)床體系的數(shù)據(jù)不經(jīng)確；X 軸或Y 軸絲桿和主軸的竄動(dòng)過(guò)大；編制和輸入的程序不正確。

（1）主軸編碼器傳送數(shù)據(jù)不經(jīng)確：修理機(jī)床，更換主軸編碼器或同步傳送皮帶；

（2）X 軸或Y 軸絲桿和主軸竄動(dòng)過(guò)大：調(diào)整主軸軸向竄動(dòng)，X 軸或Y 軸絲桿空隙能夠用體系空隙主動(dòng)補(bǔ)償功用補(bǔ)償;

（3）檢視程序，務(wù)必使程序中的指令導(dǎo)程與圖紙要求一致。

牙型不正確

車(chē)刀刀尖刃磨不正確；車(chē)刀裝置不正確；車(chē)刀磨損。

（1）車(chē)刀刀尖刃磨不正確：正確刃磨和測(cè)量車(chē)刀刀尖角度，對(duì)于牙型角精度要求較高的螺紋車(chē)削，能夠用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械夾固式螺紋刀車(chē)削，或者把螺紋刀用磨床刃磨。

（2）車(chē)刀裝置不正確：裝刀時(shí)用樣板對(duì)刀，或者經(jīng)過(guò)用百分表找正螺紋刀桿來(lái)裝正螺紋刀。

（3）車(chē)刀磨損：依據(jù)車(chē)削加工的實(shí)際情況，合理選用切削用量，及時(shí)修磨車(chē)刀。

螺紋外表粗糙度大毛病剖析

（1）刀尖產(chǎn)生積屑瘤；

（2）刀柄剛性不行，切削時(shí)產(chǎn)生轟動(dòng)；

（3）車(chē)刀徑向前角太大；

（4）高速切削螺紋時(shí)，切削厚度太小或切屑向傾斜方向排出，拉毛已加工牙側(cè)外表；

（5）工件剛性差，而切削用量過(guò)大；

（6）車(chē)刀外表粗糙度差。

（1）用高速鋼車(chē)刀切削時(shí)應(yīng)下降切削速度，并正確挑選切削液；

（2）添加刀柄截面，并減小刀柄伸出長(zhǎng)度；

（3）減小車(chē)刀徑向前角；

（4）高速鋼切削螺紋時(shí)，終一刀的切屑厚度一般要大于0.1mm，并使切屑沿筆直軸線方向排出；

（5）挑選合理的切削用量；

（6）刀具切削刃口的外表粗糙度應(yīng)比零件加工外表粗糙度值小2 —— 3 層次。

螺紋加工常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法

總歸，車(chē)削螺紋時(shí)產(chǎn)生的毛病形式多種多樣，既有設(shè)備的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除毛病時(shí)要具體情況具體剖析，經(jīng)過(guò)各種檢測(cè)和確診手法，找出具體的影響要素，采納有效的解決方法。

刀具經(jīng)過(guò)砂輪刃磨后，刃口會(huì)存在不同程度的微觀缺陷，在切削過(guò)程中，刀具刃口微觀缺口極易擴(kuò)展，加快刀具的磨損和損壞。刃口鈍化是延常刀具壽命的金屬切削配套技術(shù)，能有效減少或消除刃磨后的刀具刃口微觀缺陷，以達(dá)到圓滑平整，提高刀具抗沖擊性能，使刀具刃口鋒利堅(jiān)固。

刃口鈍化方式可分為傳統(tǒng)刃口鈍化和特種刃口鈍化。傳統(tǒng)刃口鈍化方式主要包括磨削鈍化、毛刷鈍化、拖曳鈍化和噴砂鈍化等；特種刃口鈍化方式主要包括激光鈍化、電火花電蝕鈍化、電化學(xué)鈍化和磨料水射流鈍化等。

噴砂是以壓縮空氣為動(dòng)力，以形成高速噴射束將噴料高速噴射到需要處理的工件表面，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件表面的加工。由于磨料對(duì)工件表面的沖擊和切削作用，工件的表面性能和形狀會(huì)發(fā)生改變。而微噴砂技術(shù)是以傳統(tǒng)噴砂技術(shù)為基礎(chǔ)，采用微米級(jí)尺寸的磨料顆粒來(lái)進(jìn)行待加工表面處理的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于材料的表面處理，包括表面清潔、表面鈍化和表面形貌處理。微噴砂處理的材料去除機(jī)理，包括裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致的脆性去除和磨料微切削產(chǎn)生的塑性去除。微噴砂技術(shù)在刀具領(lǐng)域主要應(yīng)用在表面處理方面，如涂層刀具。通過(guò)對(duì)刀具基體表面進(jìn)行相應(yīng)的微噴砂處理，來(lái)改變基體的表面形貌，以增加涂層與刀具基體之間的粘結(jié)力，提高刀具的切削壽命。研究表明，對(duì)刀具的涂層表面進(jìn)行微噴砂處理可以增加涂層硬度，提高刀具切削壽命。微噴砂技術(shù)在刀具刃口鈍化領(lǐng)域沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用，理論研究還不充分。

本文通過(guò)微噴砂技術(shù)對(duì)硬質(zhì)合金刀片YT15進(jìn)行刃口鈍化，研究微噴砂工藝參數(shù)對(duì)刃口半徑的影響以及微噴砂處理對(duì)刃口質(zhì)量的影響，并分析微噴砂處理的材料去除機(jī)理。

1試驗(yàn)步驟

試驗(yàn)以噴砂壓力P、磨料比重W和噴砂時(shí)間T為因素，其中磨料比重W為磨料占水和磨料總質(zhì)量的比重。每個(gè)因素設(shè)4個(gè)水平，進(jìn)行64組全因素刃口鈍化試驗(yàn)，因素水平見(jiàn)表1。

表1  微噴砂全因素試驗(yàn)因素水平

采用濕式手動(dòng)噴砂機(jī)，噴砂角度45°，噴砂距離8mm。磨料為320目白剛玉，微噴砂加工如圖1所示。選用可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片YT15，其尺寸標(biāo)準(zhǔn)為SNMN120404，相應(yīng)的材料性能見(jiàn)表2。通過(guò)激光共聚焦顯微鏡(LSM，Keyence VK-X200K)對(duì)微噴砂處理后的刀片刃口進(jìn)行觀測(cè)，試驗(yàn)觀測(cè)指標(biāo)為刀片刃口半徑r和刃口線粗糙度Ra，終結(jié)果為三次測(cè)量后的平均值。同時(shí)對(duì)其刃口形貌進(jìn)行掃描電子顯微鏡鏡(SEM)觀察，分析刃口材料去除機(jī)理。

圖1  硬質(zhì)合金刀具YT15微噴砂加工示意圖

表2  硬質(zhì)合金刀具YT15物理力學(xué)性能

2試驗(yàn)結(jié)果與分析

(1)微噴砂工藝參數(shù)對(duì)刃口半徑的影響

圖2為硬質(zhì)合金刀具YT15刃口半徑隨微噴砂各工藝參數(shù)的變化趨勢(shì)。圖2a、圖2b、圖2c和圖2d分別是在噴砂時(shí)間為20s、30s、40s和50s時(shí)刃口半徑隨噴砂壓力的變化圖。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在相同的噴砂壓力和磨料比重下，隨噴砂時(shí)間的增加，刀具刃口半徑增大，這實(shí)質(zhì)上是材料去除隨著時(shí)間累積的結(jié)果。在相同的噴砂時(shí)間和磨料比重下，隨噴砂壓力的增加，刀具刃口半徑增大。這是因?yàn)殡S著噴砂壓強(qiáng)的增加，磨料流的出口速度增加，單顆粒磨料速度也相應(yīng)增加。

硬質(zhì)合金可看作是硬脆材料，根據(jù)單顆粒磨料沖蝕模型可知，單顆粒磨料的材料去除量與磨料顆粒的速度的指數(shù)成正比，使得單顆粒磨料的材料去除量增加。同時(shí)磨料流速度的增加，使單位時(shí)間內(nèi)有效沖擊刀具刃口的磨料顆粒數(shù)量增加，刃口材料的去除量變大。因此，增加噴砂壓力相當(dāng)于既增加磨料比重又增加噴砂時(shí)間，兩者的共同作用使刃口半徑增大。

由圖2分析磨料比重對(duì)刀具刃口半徑的影響可知，在噴砂壓力為0.2MPa和0.25MPa時(shí)，隨著磨料比重的增加，刀具的刃口半徑先增大而后減??；而在噴砂壓力為0.3MPa和0.35MPa時(shí)，隨著磨料比重的增加，刀具的刃口半徑呈現(xiàn)一直增大的趨勢(shì)。同理，根據(jù)單顆粒磨料沖蝕模型分析可知，當(dāng)噴砂壓力較小時(shí)，隨著磨料比重的增加，雖然單顆粒磨料速度減小，但是單位體積內(nèi)磨料顆粒的數(shù)量增加，造成單位時(shí)間內(nèi)磨料顆粒對(duì)刀具刃口的沖擊次數(shù)增加，所以刃口材料的去除量變大。當(dāng)磨料比重過(guò)大時(shí)，根據(jù)能量守恒可知，磨料流的速度減小很多，其中磨料顆粒的速度大幅降低，不僅減少了單顆粒磨料材料的去除量，也使單位時(shí)間內(nèi)磨料對(duì)刀具刃口的沖擊次數(shù)減少，進(jìn)一步減少材料去除量，使得刃口半徑隨著磨料比重的增加先增大后減小。當(dāng)噴砂壓力較大時(shí)，隨著磨料比重的增加，在單位時(shí)間內(nèi)增加的磨料對(duì)刀具刃口的沖擊次數(shù)所增加的材料去除量要多于單顆粒磨料速度降低而減少的材料去除量。總的來(lái)說(shuō)，單位時(shí)間內(nèi)材料去除量增加，因此在較大噴砂壓力下，刀具的刃口半徑隨著磨料比重的增加而增加。

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

圖2  刃口半徑隨微噴砂各工藝參數(shù)的變化趨勢(shì)

(2)微噴砂處理對(duì)刃口線粗糙度的影響

圖3是硬質(zhì)合金刀片YT15經(jīng)過(guò)微噴砂刃口鈍化處理前后的切削刃形貌。采用微噴砂工藝參數(shù)：噴砂壓力P=0.2MPa，磨料比重W=0.1，噴砂時(shí)間T=30s。通過(guò)測(cè)量得到切削刃的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表3。

圖3  未處理刀片與微噴砂刃口鈍化刀片的切削刃形貌

可以發(fā)現(xiàn)，硬質(zhì)合金刀片YT15的刃口輪廓由原來(lái)的r=6μm銳刃變成r=27μm的圓弧刃口。其切削刃形貌得到改善，刃口線粗糙度Ra由原來(lái)的0.79μm下降到0.5μm，Ry則由原來(lái)的6μm下降到3μm。這是由于微噴砂處理消除了刀具刃磨時(shí)產(chǎn)生的微觀缺陷，改善了刃口質(zhì)量。

表3  未處理刀片與微噴砂刃口鈍化刀片刃口參數(shù)對(duì)比(μm)

圖4是微噴砂全因素試驗(yàn)時(shí)硬質(zhì)合金刀片YT15的刃口線粗糙度的分布情況?？梢缘贸?，硬質(zhì)合金YT15刀片的刃口線粗糙度為0.3-0.8μm，滿足刀片的刃口粗糙度要求。

圖4  硬質(zhì)合金刀具YT15刃口線粗糙度分布

(3)微噴砂刃口材料去除機(jī)理研究

刀片的微噴砂過(guò)程實(shí)質(zhì)上是高速磨料射流沖擊材料表面，實(shí)現(xiàn)材料的去除。其材料去除機(jī)理主要?dú)w結(jié)為磨料顆粒對(duì)材料的去除方式。對(duì)于脆性材料，其去除機(jī)理往往不只有脆性去除，還包括磨料顆粒的微剪切引起的塑性去除。

圖5是硬質(zhì)合金刀具YT15在噴砂壓力P=0.25MPa、磨料目數(shù)M=320、噴砂時(shí)間T=20s和磨料比重W=0.1時(shí)的刃口形貌?？梢钥闯?，經(jīng)過(guò)微噴砂處理后，刀具出現(xiàn)了圓弧刃口，對(duì)其圓弧刃口的區(qū)域A進(jìn)行放大，可以觀察刃口材料去除形成的微觀形貌。通過(guò)區(qū)域B可以看出，其硬質(zhì)合金中硬質(zhì)相的去除多為由裂紋擴(kuò)展造成的脆性斷裂，這是由于棱角尖銳的磨料顆粒對(duì)于硬質(zhì)相的沖擊作用，使之產(chǎn)生徑向裂紋和側(cè)向裂紋，由于磨料顆粒的高頻率沖擊，進(jìn)而造成側(cè)向裂紋的擴(kuò)張形成網(wǎng)狀裂紋，達(dá)到材料的去除。對(duì)于C區(qū)域的觀察，也可以發(fā)現(xiàn)刃口材料上存在磨料顆粒的刻劃痕跡，這主要是由于具有鋒利刃口的白剛玉磨料顆粒對(duì)工件材料的微切削作用導(dǎo)致。由于刀具材料中除硬質(zhì)相成分外，還包括粘結(jié)相，其微切削作用相對(duì)于粘結(jié)相更為明顯，粘結(jié)相材料先于硬質(zhì)相去除，使得硬質(zhì)相成分顯露出來(lái)。因此微噴砂處理硬質(zhì)合金刀具YT15的材料去除機(jī)理，包括由磨料沖擊和水楔作用引起裂紋擴(kuò)展而導(dǎo)致硬質(zhì)相材料的脆性去除，還包括磨料顆粒的微切削作用引起的材料塑性去除。

圖5  硬質(zhì)合金刀具YT15微噴砂刃口形貌SEM圖

小結(jié)

微噴砂處理可以對(duì)硬質(zhì)合金刀具YT15刃口進(jìn)行有效鈍化，形成一定圓弧半徑的刀具刃口。研究表明，刃口圓弧半徑隨著微噴砂時(shí)間和噴砂壓力的增加而增大。對(duì)于磨料比重而言，在噴砂壓力為0.2MPa和0.25MPa時(shí)，隨著磨料比重的增加，刀具刃口半徑先增大而后減??；在噴砂壓力為0.3MPa和0.35MPa時(shí)，隨著磨料比重的增加，刀具刃口半徑呈現(xiàn)一直增大的趨勢(shì)。微噴砂處理可有效改善硬質(zhì)合金刀具YT15的刃口質(zhì)量，消除微觀缺陷，降低刃口線粗糙度，在結(jié)構(gòu)上對(duì)刀具刃口進(jìn)行鈍化。硬質(zhì)合金刀具YT15刃口材料的去除機(jī)理，包含由裂紋擴(kuò)展而導(dǎo)致硬質(zhì)相材料的脆性去除和微切削作用引起的材料塑性去除。