一种刃具刃口钝化装置及基于该钝化装置的钝化方法与流程

本发明涉及刃具加工领域，具体地说是涉及一种刃具刃口钝化装置及基于该钝化装置的钝化方法。

背景技术：

刀具刃口钝化技术是一个还不被人们普遍重视，而又是十分重要的问题。它所以重要就在于：经钝化后的刀具能有效提高刃口强度、提高刀具寿命和切削过程的稳定性。大家知道刀具是机床的“牙齿”，影响刀具切削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、切削用量优化等，通过大量的刀具刃口钝化实践体会到：有一个好的刃口型式和刃口钝化质量也是刀具能否多快好省进行切削加工的前提。因此，刀具刃口的状况好坏也是不可忽视的因素。经普通砂轮或金刚石砂轮刃磨后的刀具刃口，确实存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。前者可用肉眼和普通放大镜观察到，后者用100倍(带0.010mm刻线)显微镜能够观察到，其微观缺口一般在0.01-0.05mm，严重者高达0.1mm以上。在切削过程中刀具刃口微观缺口极易扩展，加快刀具磨损和损坏。现代高速切削加工和自动化机床对刀具性能和稳定性提出了更高的要求，特别是涂层刀具在涂层前必须经过刀口的钝化处理，才能保证涂层的牢固性和使用寿命。目前，国内机械加工行业大部分刀具未经钝化处理，刀具耐用度低，刀具损耗较大。而进口的钝化设备大都为单一的钝化装置，难以通过一台装置钝化出形状不同的刃口，采购成本高，使用效率也低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种刃具刃口钝化装置及基于该钝化装置的钝化方法，以解决现有技术中刃口钝化效率低的问题，实现通过单台设备即能够钝化出不同形状的刃口的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种刃具刃口钝化装置，包括机架，机架内部设置第一电机，机架底面设置第一转动台，第一电机带动第一转动台转动，所述第一转动台底部均匀分布M个连接件，每个连接件内部均设置第二电机，每个连接件底面均设置第二转动台，每个第二电机带动相对应的第二转动台转动；每个第二转动台底部均固定连接N个夹持装置；其中M、N均为大于等于2的正整数。

针对现有技术中刃口钝化效率低，难以通过一台装置钝化出形状不同的刃口的问题，本发明提出一种刃具刃口钝化装置，包括由第一电机带动旋转的第一转动台，第一转动台在机架底部进行旋转，第一电机设置在机架内部，第一电机的驱动端驱动第一转动台进行转动。第一转动台底部均匀分布M个连接件，每个连接件内部均设置第二电机，用以带动每个连接件底部的第二转动台转动。其中每个连接件内部的第二电机与其底部的第二转动台相对应。由第二转动台的转动，带动第二转动台底部设置的夹持装置进行转动。即本装置在工作过程中，第二转动台首先随着第一转动台的转动而转动，此外第二转动台还能够进行自转。现有技术中已知刃口钝化的几何形状对刀具寿命有很大影响：一种为圆弧型刃口，在刃口转角处形成对称圆弧，占80%以上的刀具所采用，适用于粗精加工。一种为瀑布型刃口，在刃口转角处的顶面与侧面比率至少为2:1，为不对称圆弧，适用于恶劣的冲击性加工。作为本领域技术人员，圆弧型刃口仅需进行固定的圆周运动即能形成，而瀑布型刃口则需要不断进行非规则圆弧型的曲线运动才能得到。本装置即是为了满足上述两种刃口的需要：在需要得到圆弧型刃口时，仅需控制第一转动台转动、同时第二转动台不动，即能够使得夹持装置上所固定的刃具进行规律且固定的圆周运动；在需要得到瀑布型刃口时，则控制第一转动台、第二转动台同时转动，并使第二转动台的转速低于第一转动台，此时刃具首先随着第一转动台做圆周运动，同时还会随着第二转动台转动，在两个圆周运动的叠加下形成曲线运动。同时，由于第二转动台的转速低于第一转动台，因此刃具的运行轨迹呈大曲率的弧线状，即满足形成瀑布型刃口的运动轨迹，从而使得以此轨迹进行运动的刃具能够形成瀑布型刃口。其中M、N均为大于等于2的正整数，即是连接件、夹持装置的数量均不低于两个，以确保本装置能够同时对多个刃具进行钝化，以提高使用效率，降低钝化耗时。

进一步的，所述连接件与第一转动台之间固定连接有减震部件。第一转动台、第二转动台在高速旋转过程中离心力较大，会产生较强的振动；同时钝化所使用的磨砂对刃具及夹持装置的阻力较大，也会使得本装置发生晃动。因此在连接件与第一转动台之间固定减震部件，用以降低振动频率，减轻对本装置各零部件的晃动，确保连接稳定可靠、同时降低维修频率。

优选的，所述减震部件为减震弹簧。通过减震弹簧能够稳定的确保本装置纵向上的稳定，避免对机架长期造成冲击与晃动。

优选的，M个连接件呈圆环形均匀分布在第一转动台底部。使得每个连接件的转速均相等，便于统一的进行钝化，使得在相同时间下、多个刃具具有相同的钝化效果。

优选的，N个夹持装置环形均布于第二转动台底部。以确保一个第二转动台底部夹持装置所夹持的所有刃具具有相同的运动轨迹，从而保证对每个刃具等能够平等的进行钝化。

优选的，所述夹持装置为下端敞口的管状结构，其敞口端内部设置有一圈环形的气囊，气囊上方设置位于夹持装置内部的鼓风装置，所述鼓风装置的出风端与气囊内部连通。刃具从管状结构下部的敞口端插入，通过鼓风装置向气囊内鼓入空气，使得气囊膨胀，由于气囊设在管状内部，因此环形的气囊受管壁阻挡无法向外膨胀，只能向夹持装置内部膨胀，从而气压完全施加在插入夹持装置内部的刃具上，通过气压施加压力对刃具进行夹持固定。所述鼓风装置通过现有风扇或小型的风机均能实现。通过本优选结构中的夹持装置，能够对不同大小、不同粗细度的刃具均进行夹持，相较于现有的夹持装置，能够提高适用范围，有利于对多种型号大小的刃具实现钝化。

进一步的，还包括位于夹持装置下方的容器桶。所述容器桶用于装入钝化所需的磨砂，从而避免使用者还需要额外准备容器进行盛放，便于快速高效的进行使用。

基于上述钝化装置的刃口钝化方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）对刃具进行手工钝化处理，使刀刃成为倒棱刃状；

（b）将倒棱刃状的刃具通过毛刷钝化为倒圆刃状；

（c）将倒圆刃状的刃具固定在钝化装置中的夹持装置上，进行钝化，若需要圆弧形刃口，则控制第一转动台转动、同时第二转动台不动；若需要瀑布型刃口，则控制第一转动台、第二转动台同时转动，并使第二转动台的转速低于第一转动台；其中：进行精加工的刀片，钝化值0.01~0.03mm；进行粗加工的刀片，钝化值0.03~0.05mm。

倒棱刃、倒圆刃均为本领域中对于刃具刃口的惯用专业术语。其中倒棱刃是指在刃口附近前刀面上，刃磨出窄的负前角棱边，大大提高了刃口的强度，用于粗加工和半精加工等刀具。倒圆刃是在对口上刃磨或钝化成固定参数的圆角，增加刃口强度，提高刀具寿命，用于各种粗加工和半精加工的可转位刀具。本方法中首先通过现有手工具如铣刀、直槽钻等将刀刃加工至倒棱刃状，之后通过传统的刚性毛刷再将其钝化为倒圆刃状，之后通过本发明中的钝化装置进行机械钝化。根据所需要的刃口形状控制第一转动台、第二转动台的动作，即能得到圆弧形刃口或瀑布型刃口的刃具。其中，进行精加工的刀片，使得最终钝化值0.01~0.03mm，进行粗加工的刀片，使得最终钝化值0.03~0.05mm。因为刃口不一定越锋利越好，也不一定是越钝越好，针对不同加工条件确定不同钝化值才是最好。而申请人经长期实际生产后总结得出，用于精加工的刀片，钝化值需要更小，以便于满足精加工过程中精密的加工需求，避免刃口粗糙影响加工精度，因此在0.01~0.03mm的钝化范围以内，即能够在工艺上得到测量实现与控制，又能够满足精加工需求。而对于仅用于粗加工的刃具，钝化值在0.03~0.05mm范围内，更加能够强化刃口，提高其使用寿命。

本发明与现有技术相比较，具有如下的优点和有益效果：

1、一种刃具刃口钝化装置，通过第一转动台，以及受第一转动台带动运动的第二转动台，共同控制刃具夹具的运动轨迹，从而控制刃具钝化的轨迹，实现通过一台装置钝化出形状不同的刃口，同时能够同时对多个刃具进行钝化，以提高使用效率，降低钝化耗时。

2、一种刃具刃口钝化装置，所述夹持装置为下端敞口的管状结构，其敞口端内部设置有一圈环形的气囊，气囊上方设置位于夹持装置内部的鼓风装置，所述鼓风装置的出风端与气囊内部连通。刃具从管状结构下部的敞口端插入，通过鼓风装置向气囊内鼓入空气，使得气囊膨胀，通过气压施加压力对刃具进行夹持固定。所述鼓风装置通过现有风扇或小型的风机均能实现。通过本优选结构中的夹持装置，能够对不同大小、不同粗细度的刃具均进行夹持，相较于现有的夹持装置，能够提高适用范围，有利于对多种型号大小的刃具实现钝化。

3、基于本发明中钝化装置的刃口钝化方法，能够实现自主控制刃口为圆弧形或是瀑布型，同时针对不同加工条件确定不同钝化值，使得钝化工艺更加精细、高效。

附图说明

图1为本发明具体实施例1的结构示意图；

图2为图1中一个夹持装置的局部放大示意图；

图3为本发明具体实施例2的流程示意图。

图中的编号依次为：1-机架，2-第一电机，3-第一转动台，4-连接件，5-第二电机，6-第二转动台，7-夹持装置，8-减震部件，9-鼓风装置，10-容器桶，11-气囊。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1与图2所示的一种刃具刃口钝化装置，包括机架1，机架1内部设置第一电机2，机架1底面设置第一转动台3，第一电机2带动第一转动台3转动，所述第一转动台3底部均匀分布四个连接件4，每个连接件4内部均设置第二电机5，每个连接件4底面均设置第二转动台6，每个第二电机5带动相对应的第二转动台6转动；每个第二转动台6底部均固定连接五个夹持装置7。所述连接件4与第一转动台3之间固定连接有减震部件8。所述减震部件8为减震弹簧。四个连接件4呈圆环形均匀分布在第一转动台3底部。五个夹持装置7环形均布于第二转动台6底部。所述夹持装置7为下端敞口的管状结构，其敞口端内部设置有一圈环形的气囊11，气囊11上方设置位于夹持装置7内部的鼓风装置9，所述鼓风装置9的出风端与气囊11内部连通。还包括位于夹持装置7下方的容器桶10。本装置在需要得到圆弧型刃口时，仅需控制第一转动台3转动、同时第二转动台6不动，即能够使得夹持装置7上所固定的刃具进行规律且固定的圆周运动；在需要得到瀑布型刃口时，则控制第一转动台3、第二转动台6同时转动，并使第二转动台6的转速低于第一转动台3，此时刃具首先随着第一转动台3做圆周运动，同时还会随着第二转动台6转动，在两个圆周运动的叠加下形成曲线运动。同时，由于第二转动台6的转速低于第一转动台3，因此刃具的运行轨迹呈大曲率的弧线状，即满足形成瀑布型刃口的运动轨迹，从而使得以此轨迹进行运动的刃具能够形成瀑布型刃口。其中，刃具从夹持装置7管状结构下部的敞口端插入，通过鼓风装置9向气囊11内鼓入空气，使得气囊11膨胀，由于气囊11设在管状内部，因此环形的气囊11受管壁阻挡无法向外膨胀，只能向夹持装置7内部膨胀，从而气压完全施加在插入夹持装置7内部的刃具上，通过气压施加压力对刃具进行夹持固定。

实施例2：

如图3所示的刃口钝化方法，基于实施例1中的刃口钝化装置，包括以下步骤：（a）对刃具进行手工钝化处理，使刀刃成为倒棱刃状；（b）将倒棱刃状的刃具通过毛刷钝化为倒圆刃状；（c）将倒圆刃状的刃具固定在钝化装置中的夹持装置上，进行钝化，若需要圆弧形刃口，则控制第一转动台转动、同时第二转动台不动；若需要瀑布型刃口，则控制第一转动台、第二转动台同时转动，并使第二转动台的转速低于第一转动台；其中：进行精加工的刀片，钝化值0.01~0.03mm；进行粗加工的刀片，钝化值0.03~0.05mm。本方法中首先通过现有手工具如铣刀、直槽钻等将刀刃加工至倒棱刃状，之后通过传统的刚性毛刷再将其钝化为倒圆刃状，之后通过本发明中的钝化装置进行机械钝化。根据所需要的刃口形状控制第一转动台、第二转动台的动作，即能得到圆弧形刃口或瀑布型刃口的刃具。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。