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把刀具比较锋利、有锯齿状、不够整齐、不够光滑的刃口加工成特定的形状，有时是作为"刃口准备"排到工艺流程中的。这个加工过程一般称为"刃口强化"或"钝化"。
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刃口强化前 刃口强化后
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刀具或刀片往往在精磨之后、涂层之前，增加一道刃口加工工序。这个工序的名称，目前国内、外叫法尚不统一，不外乎"刃口强化"、"刃口珩磨"、"刃口钝化或倒钝"、"ER处理"、"刃口准备"几种。它们的含义在这里是一样的，但这几种叫法又都不十分确切。本文中根据具体情况采用"刃口强化"、"刃口钝化"两种。 % ]) S8 z- p9 I, p+ K
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目前，在刀具制造过程中，刃口强化工艺已落后于其它工艺。原因是它的重要性没有受到足够的认识。但是，随着对刀具精度、稳定性要求的提高，它的重要性更加突出。近几年人们对强化工艺进行了许多研究开发工作，这种相对落后的状态将会得到改变。 % [& p T) F+ ]" E+ i& t
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1 影响因素、强化方法和目的 |! N; u( x+ J3 |; g6 N
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影响硬质合金刀具性能变化的因素有很多，如硬质合金牌号、加工质量、使用条件（如机床条件、毛坯条件）等。还有一个很重要的因素常常被忽视，即刃口的微观几何形状。刃口强化有许多不同的途径：振动强化、用金刚石油石手工加工、介质强化、研磨浆强化、用含有磨料的橡胶轮强化、干或湿的喷砂法强化、翻滚强化和毛刷强化等。
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强化的主要目的是在刀具和工件之间形成这样一种接触面，通过这种特有的接触面，在承受切屑流动、切削速度、进给压力和其它加工变化时，它是最坚固、最结实的。刃口钝化的尺寸和形状，由加工工序对刀具产生的压力大小来决定。 / j6 D. h4 K7 C" M5 u9 s4 d' S
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对于给定的应用条件，钝化得太大，切削时刀具所受压力也随之变大，在加工中产生的热量就会增多，致使刀具寿命变短。反之，如果钝化得太小，刀具切削刃会变得脆弱，经受不了切削压力。
1 R. K- Z0 b9 P& S一般正常的刃口强化带是均匀一致的，它是一种微小的圆形刃口。在加工时，其尺寸和几何形状要非常精确。目的是使切削刃的强度和性能达到最佳。
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正确的刃口强化有以下优点： ( X: u; j+ r$ G
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延长刀具寿命。硬质合金刀具的刀刃必须能经受巨大的压力。可以通过控制这个压力和可预知的缓慢磨损的方法,确定刀具寿命和磨损速度。另外，刀具寿命很大程度上取决于工件材料。在某些应用场合，正确地强化刀刃能改善刀具寿命200%或更多。
, l+ j' w5 G3 [0 N' o虽然对强化的好处人们已认识了很多年，但强化过程还未被完全控制，刀具性能仍然受到强化结果的影响。即使像近几年出现的超精密刀具，用户使用中也经常会遇到因刀刃形状不当所带来的问题。 " }$ I6 w8 C( ]3 ?1 m+ M
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2 强化的刃口型式与尺寸
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0 @0 |: N1 o3 C+ [+ Q2.1 型式
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- j+ {; n' ], X- o8 h刃口强化的几何形状对刀具寿命有很大影响，目前，80%以上的刀具强化都用圆弧型强化，所以应优先采用圆弧型强化。这个圆弧位于刀刃转角处。这种强化形成一个对称的圆弧，它在刀具顶面和刀具侧面是相等的。 " E; Y/ ?" f! g4 f. Z) w
5 \$ X0 ~: P& o" u% _# n1 ?圆弧型强化 瀑布型强化 ) a; _# V# w6 n7 m; G2 e, I
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另一种叫瀑布型强化。它的圆弧相对于刀具顶面是歪斜的。刃口的顶面和侧面的比率一般为2：1。瀑布型强化的优点是：强化过程直接在刀刃下，去掉了更多的刀具材料，进一步加强了刀刃。 * o$ l! A* a/ X9 D ?- Z! ?
: w; Q3 I! E7 B2 X4 z, ]# @/ {瀑布型强化主要应用于粗加工，如间断切削或从工件上除去铸、锻表皮材料。大多数重型加工应用的刀具都带有瀑布型强化的刃口，这时它优于圆弧型强化的刃口。但是，对多数常规场合，还是采用圆弧型强化。因为用瀑布型刀刃会增加刀具压力和缩短刀具寿命。
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强化后刀刃的外形是在自然状态下用显微镜进行观察的。大多数强化的刃口（约70%）是在0.0762mm～0.0254mm之间或更小（人的头发直径大约为0.0762mm）。根据应用场合不同，其它的强化尺寸，范围从小于0.127mm～0.2032mm。小的刃口强化尺寸可以是一根头发直径的1/6。
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5 Z. g1 [8 N: V% q5 @2 ^% s制造公差是包括在这些尺寸范围之内的。例如，指定强化的尺寸为0.0254～0.0762mm，则要求刀具所有强化的切削刃尺寸都应在此范围内。此外，由于刃口强化是一个剥离过程,而且所有的刀具材料都比较耐磨，所以控制材料剥离速度及保持强化刃口一致性就有一定的难度。
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7 w6 `0 H' @8 M" }: {由于要求比较严格，强化过程又难于有效的控制，制造厂漏过超出强化尺寸范围的刀具就很难避免。造成的后果，就是所生产的刀具在使用寿命方面会有很大不同。如果强化尺寸超出了0.0254mm(一根头发的1/3)，这把刀也许就根本不能使用。 * e2 K9 z& F* s1 e* J- r* Y3 ~
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对所采用的刃型和强化的参数不一样时，刀具寿命也就各不相同。要使强化参数均匀一致并处于最佳状态，会使强化加工变得非常困难。选择出合理的强化刃型和参数，并且能达到较高的一致性，就能大幅度提高刀具的切削性能。 - [. b" o2 d# P3 l7 [8 C a' s. I
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从刀具强化的尺寸可以估计它的性能。对刀具进行较大的强化（钝化）能使刀刃强度高，在大切深或间断切削时，能经受较大的压力。较小的强化用于工件精加工和较轻的进给压力下，以防止热量累积。 通常，有较小的强化更好些。由于在切削刃上留了较多的工件材料，有效的延长了刀具寿命。
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应用刃口强化改善刀具寿命及增强刀具稳定性，能给用户带来巨大的经济效益。更为重要的是，这种强化工艺促进了刀具领域的发展。由于有了切削刃的超精密控制，就能使刀具制造厂所提供的产品能达到前所未有的水平。 |
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发表于 2010-6-16 22:22:59