刀具及加工刀具的方法与流程

本发明涉及刀具加工技术领域，尤其涉及一种刀具及加工刀具的方法。

背景技术：

刀具是各行各业及人们生活中不可或缺的工具，如切书机用的刀具、制革服装裁剪用刀具、军用刀具、厨房用刀、餐刀、水果刀等各种各样的刀具。目前市场上供应的刀具普遍存在刃口锋利度不高等问题。

现有技术中，为了提高刀具的锋利度，会采用微织构砂轮在刀具的刃口部进行磨削，从而制备一种具有粗糙层刃口的刀具。在该加工方法中，需要根据所要制备成的刀具的粗糙层的几何参数，设计出与之相应的砂轮表面的微织构的几何参数；然后根据该微织构的几何参数在砂轮表面加工出相应的微织构图案；进而将制备好的微织构砂轮安装在磨床上，并将刀具沿着砂轮轴线的方向放置，最终通过微织构砂轮在刀具的刃口部磨削出具有粗糙层的刃口，由于砂轮表面的微织构图案复印到刀具的刃口，从而在刀具的刃口上形成有规律的微米尺度的锯齿。

采用上述方法加工成的粗糙层刃口的刀具，其刃口的锋利度较高，但，由于上述方法是采用微织构砂轮在刀具上磨削加工出粗糙层的刃口，其工艺太复杂，而且，要想在刀具上加工成规则的粗糙层的刃口，对设备精度的要求也较高，加工难度较大。

技术实现要素：

为此，本发明提供了一种刀具，以解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种刀具，包括刀体，所述刀体包括刀背、相对的第一刀面和第二刀面，所述第一刀面和所述第二刀面中的至少一个在远离所述刀背的一端设有刃口部，所述至少一个刃口部的表面上设有电火花粗化的粗糙层。

可选地，在根据本发明的刀具中，所述粗糙层呈锯齿状，其包括波峰和波谷。

可选地，在根据本发明的刀具中，所述波峰的高度为15um-300um，所述波谷的宽度为1um-20um。

可选地，在根据本发明的刀具中，所述粗糙层延伸至所述刀体上位于所述刃口部上方的部位。

根据本发明的又一个方面，还提供了一种加工刀具的方法，包括步骤：s1：提供具有刀体的刀坯，所述刀体包括第一刀面、第二刀面及刀背；s2：开刃，对所述刀体的第一刀面和所述第二刀面中的至少一个在远离所述刀背的一端开刃形成倾斜的刃口部；以及s3：对所述s2中的至少一个刃口部的表面进行电火花粗化，以形成粗糙层。

可选地，在根据本发明的加工刀具的方法中，在所述步骤s3中，所述电火花粗化的输出电压u的取值范围为40v≤u≤80v，所述电火花粗化的功率p的取值范围为300w≤p≤1200w，所述电火花粗化的脉冲放电频率f的取值范围为1000hz≤f≤3000hz。

可选地，在根据本发明的加工刀具的方法中，所述电火花粗化的输出电压u的取值为u＝40v，所述电火花粗化的功率p的取值为p＝600w，所述电火花粗化的脉冲放电频率f的取值为f＝3000hz。

可选地，在根据本发明的加工刀具的方法中，在所述步骤s3中，对所述刃口部进行电火花粗化时采用氩气保护。

可选地，在根据本发明的加工刀具的方法中，所述步骤s3为采用电火花枪在所述刃口部表面进行放电。

可选地，在根据本发明的加工刀具的方法中，在所述步骤s3之后，还包括步骤：对所述刀坯进行打磨处理。

根据本发明的技术方案，在刀具的刃口部通过电火花粗化形成不规则锯齿状的粗糙层，由于电火花粗化方式工艺简单，便于操作，在刃口部形成的粗糙层使刃口更加锋利，显著降低了刃口部的加工成本，并且提高了刀具的锋利度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1a示出了根据本发明一个实施例的初始刀坯的结构示意图；

图1b示出了图1a的左视结构示意图；

图2a示出了根据本发明一个实施例的对初始刀坯进行斜磨后的刀坯的结构示意图；

图2b示出了图2a的左视结构示意图；

图3a示出了根据本发明一个实施例的在刀体的第一刀面开刃形成刃口部后的刀坯的结构示意图；

图3b示出了图3a的左视结构示意图；

图4a示出了根据本发明一个实施例的对刀坯进行注柄、并对刀体的第一刀面开刃后的刀具的结构示意图；

图4b示出了图4a的左视结构示意图；

图5a示出了根据本发明一个实施例的在第一刀面的刃口部形成粗糙层的刀具的结构示意图；

图5b示出了图5a的左视结构示意图；

图5c示出了图5b中b处的放大结构示意图；

图5d示出了图5a中a处分别对应三种粗糙层形状的放大结构示意图；

图6示出了根据本发明一个实施例的在刀体的第二刀面开刃形成刃口部后的刀具的局部结构示意图；

图7a示出了根据本发明又一个实施例的在刀体的第一刀面和第二刀面均形成刃口部、并在其中一个刃口部形成粗糙层的刀具的局部结构示意图；

图7b示出了根据本发明又一个实施例的在刀体的第一刀面和第二刀面均形成刃口部、并在两个刃口部均形成粗糙层的刀具的局部结构示意图；

图8a示出了图7a中的粗糙层延伸至刃口部上方的刀具的局部结构示意图；

图8b示出了图7b中的粗糙层延伸至刃口部上方的刀具的局部结构示意图；

图9示出了根据本发明一个实施例的加工刀具的方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如前文所述，现有技术中的刀具或多或少存在一定的功能缺陷，因此本发明提出了一种性能更优化的刀具。图1a至图3b示出了根据本发明一个实施例的刀坯200的结构示意图，图4a至图6示出了根据本发明一个实施例的刀具100的结构示意图，图7a至图8b示出了根据本发明又一个实施例的刀具100的局部结构示意图。

图5a中示出的刀具100是一种厨房用刀的结构，但本发明不受限于此，本发明的刀具100还可以是切书机用的刀具、制革服装裁剪用刀具、军用刀具、厨房用刀、餐刀、水果刀等各种各样的常见刀具的结构，图5a中仅示例性的示出了一种厨房用刀的结构，其他种类的刀具结构暂未示出，下面均是以图5a中示出的刀具100为例对刀具的结构和功能进行描述。

应当指出，刀具100是由刀坯200加工而成，刀坯200冲压成型，且刀坯200的材质为不锈钢。图1a和图1b示出的是冲压成型的初始刀坯200的结构示意图，通过对初始刀坯200进行斜磨，从而加工成图2a和图2b中所示的刀坯200。

如图2a和图2b所示，斜磨后的刀坯200包括刀体110，刀体110包括刀背111和与刀背111连接的刀面体112，且刀体110远离刀背111一端设有刃口部120。刀面体112包括第一刀面以及与第一刀面相对的第二刀面，第一刀面和第二刀面均为斜面。

具体地，刀坯200的形状是与刀具100的长度相同的条状。刀坯200整体的宽度范围为18-40mm。这里的“宽度”即是相对于刀背111垂直方向上的距离。如图4a所示，对刀坯200进行斜磨后，还对刀坯200进行注塑形成刀柄150，从而最终能制成包括刀体110以及刀柄150的刀具100，图5a示出了这样形成的刀具100。

如图3a至4b所示，根据一个实施例，通过对斜磨后的刀坯200的刀体110进行单面开刃从而形成倾斜的刃口部120。这里，设定该开刃的面是刀体110的第一刀面，刀体110还包括与该第一刀面相对的第二刀面。也就是说，这里，只对刀体110的其中一个刀面进行开刃形成倾斜的刃口部120。

这样，如图4a和图4b所示，刀具100包括刀体110和刀柄150。刀体110包括刀背111以及与刀背111连接的刀面体112，刀面体112包括相对的第一刀面和第二刀面。刀体110的第一刀面上经开刃形成倾斜的刃口部120。

进一步地，如图5a至图5d所示，在刀具100的刃口部120的表面设有粗糙层130。粗糙层130是通过对刃口部120的表面进行电火花粗化形成。具体地，电火花粗化形成的粗糙层130呈微小的锯齿状，且粗糙层130的锯齿不规则地分布在刃口部120表面，其包括波峰和波谷，且波峰的高度范围为15um-300um，波谷的宽度范围为1um-20um，从而保证在刃口部120形成的锯齿状的粗糙层130能提高刀具100的锋利度。这里，本发明不限制粗糙层130的具体形状，例如可以是图5d中所示出的3种形状，还可以是其它形状。

需要说明的是，本发明并不要求在刃口部120上形成的粗糙层130呈规则排布的锯齿状，因而，制备刀具的工艺简单，对加工设备的精度要求较低。

更进一步地，如图6所示，刀体110上与第一刀面相对的第二刀面上也有进行开刃，从而在刀体110的第二刀面也形成倾斜的刃口部120。对第二刀面的刃口部120进行抛口处理。这样，在最终制成的刀具100中，刀体110的第一刀面和第二刀面均设有刃口部120，且第一刀面上的刃口部120的表面形成有粗糙层130。

根据又一个实施例，如图7b所示，对斜磨后的刀坯200的刀体110进行双面开刃，从而在刀体110的第一刀面和第二刀面均形成倾斜的刃口部120，如图7a至图8b所示。这样，最终制成的刀具100的刀体110的第一刀面和第二刀面上均设有经开刃形成的刃口部120。并且，刀体110的第一刀面和第二刀面的刃口部120表面均形成有粗糙层130。

图7a-8b示出了在双面开刃的刃口部120表面形成粗糙层130的逐步形成过程。

首先，如图7a所示，在位于刀体110第一刀面的刃口部120表面通过电火花粗化形成粗糙层130。

随后，如图7b所示，在位于刀体110第一刀面的刃口部120形成粗糙层130后，在位于刀体110第二刀面的刃口部120也通过电火花粗化形成粗糙层130。这样，在最终制成的刀具100中，刀体110的第一刀面和第二刀面均设有刃口部120，且第一刀面和第二刀面的刃口部120表面均形成有粗糙层130。

可选地，如图8a和图8b所示，在根据本发明的实施例中，最终刀具100上形成的粗糙层130可以延伸至刀体110上位于刃口部120上方的的其它部位。

在根据本发明的实施例中，电火花粗化的输出电压u的取值范围为40v≤u≤80v，电火花粗化的功率p的取值范围为300w≤p≤1200w，电火花粗化的脉冲放电频率f的取值范围为1000hz≤f≤3000hz，电火花粗化的生产率k的取值范围为0.2cm²/min≤k≤1cm²/min，氩气流量m的取值范围为3l/min≤m≤6l/min，电极的直径为3.5mm。

优选地，电火花粗化的输出电压u的取值为u＝40v，此时，功率p的取值为p＝600w，脉冲放电频率f的取值为f＝3000hz,电火花粗化的生产率k的取值为k＝0.4cm²/min，氩气流量m的取值为m＝4l/min。

由于本发明并不要求在刃口部120表面形成的粗糙层130呈规则排布的锯齿状，因而，制备刀具的工艺简单，对加工设备的精度要求较低，且最终制备的刀具100的刃口部120具有锯齿状结构的粗糙层，从而使刀具的锋利度较高。

图9示出了根据本发明一个实施例的加工刀具100的方法。方法始于步骤s1。在步骤s1中，提供具有刀体110的刀坯200。刀体110包括刀背111以及与刀背111连接的刀面体112。如图2a和图2b所示，所提供的刀坯200是对冲压成型的初始刀坯进行斜磨后的刀坯200。也就是说，首先，通过冲压成型制成图1a和图1b中示出的初始刀坯200；然后，对初始刀坯200进行斜磨，从而加工成图2a和图2b中示出的具有刀体110的刀坯200。这样，提供的刀坯200包括刀体110，刀体110包括刀背111以及刀面体112，刀面体112包括相对的第一刀面和第二刀面，且第一刀面和第二刀面为倾斜面。

随后，在步骤s2中，对提供的刀坯200的刀体110在远离刀背111的一端开刃形成刃口部120。这里，如图3a和3b所示，可以仅在刀体110的第一刀面进行开刃形成倾斜的刃口部120，即单面开刃。当然，也可以仅在刀体110的第二刀面进行开刃。

随后进入步骤s3，如图5a至图5d所示，对第一刀面的刃口部120表面进行电火花粗化，从而在刃口部120的表面形成粗糙层130。形成的粗糙层130呈微小的锯齿状，且粗糙层130的锯齿不规则地分布在刃口部120表面，其包括波峰和波谷，且波峰的高度范围为15um-300um，波谷的宽度范围为1um-20um，从而保证在刃口部120形成的锯齿状的粗糙层130能提高刀具100的锋利度。本发明不限制粗化形成的粗糙层130的具体形状，例如可以是图5d中所示出的3种形状，还可以是其它形状。

在对刀体110第一刀面的刃口部120电火花粗化形成粗糙层130之后，可以对刀坯200进行打磨处理。可选地，采用400号氧化铝砂纸对刀坯200的磨损部位进行打磨，从而去除刀坯200上的氧化皮、铁锈等。然后，用有机溶剂对打磨后的刀坯200进行清洗，以便去除刀坯200上的油污，并将清洗后的刀坯200晾干。

需要说明的是，如图6所示，在步骤s2中进行开刃时，也可以对刀体110上与第一刀面相对的第二刀面进行开刃，从而在刀体110的第二刀面也形成倾斜的刃口部120，并对第二刀面的刃口部120进行抛口处理。也就是说，在步骤s2中，对刀体110的第一刀面和第二刀面均进行开刃形成刃口部120。这样，在最终制成的刀具100中，刀体110的第一刀面和第二刀面均设有刃口部120，且位于第一刀面的刃口部120表面形成有粗糙层130。

根据又一个实施例，在提供刀坯200后，在步骤s2中的开刃步骤中，是对刀体110的第一刀面和第二刀面上均进行开刃形成刃口部120。也就是说，在本实施例中，是对提供的刀坯200的刀体110进行双面开刃，从而在刀体110的第一刀面和第二刀面均形成倾斜的刃口部120，如图7a至图8b所示。

随后，进行步骤s3，如图7a所示，对位于刀体110的第一刀面的刃口部120表面通过电火花粗化形成粗糙层130。进而，如图7b所示，对位于刀体110第二刀面的刃口部120也通过电火花粗化形成粗糙层130。也就是说，在又一个实施例中的步骤s3中，是对位于刀体110的第一刀面和第二刀面的刃口部120均通过电火花粗化形成粗糙层130。这样，在最终制成的刀具100中，刀体110的第一刀面和第二刀面均设有刃口部120，且第一刀面和第二刀面的刃口部120表面均形成有锯齿状的粗糙层130。

对刀体110的第一刀面和第二刀面的刃口部120均形成粗糙层130之后，可以对刀坯200进行打磨处理。可选地，采用400号氧化铝砂纸对刀坯200的磨损部位进行打磨，从而去除刀坯200上的氧化皮、铁锈等。然后，用有机溶剂对打磨后的刀坯200进行清洗，以便去除刀坯200上的油污，并将清洗后的刀坯200晾干。

在步骤s3之后，还对刃口部120进行抛口处理。

在根据本发明的实施例中，在步骤s2之前，也就是在开刃之前，还对提供的刀坯200进行注塑形成手柄150，从而最终制成的刀具100包括刀体110和刀柄150，如图5a所示。

可选地，在根据本发明的实施例中，如图8a和图8b所示，在对刃口部120进行粗化时，通过控制电火花枪的移动轨迹，最终刀具100上的粗糙层130可以延伸至刀体110上位于刃口部120上方的其它部位。

在根据本发明的实施例中，电火花粗化是采用电火花枪在刃口部120表面进行放电。电火花枪上安装有适配且耐磨的电极，电极伸出电火花枪的长度为10-30mm。在电火花粗化开始时，打开电火花枪的电源，并打开电火花枪的氩气保护，以便在对刃口部120进行电火花粗化时采用氩气保护。通过电极与刃口部120接触形成回路放电，从而在刃口部120表面形成锯齿状的粗糙层。为保证电极与刃口部120之间的放电间隙均匀，需控制电火花枪沿着圆周运动与直线运动相结合的轨迹，从而在刃口部120表面粗化形成均匀、致密的锯齿状的粗糙层130。

采用电火花枪进行电火花粗化时，输出电压u的取值范围为40v≤u≤80v，电火花粗化的功率p的取值范围为300w≤p≤1200w，电火花粗化的脉冲放电频率f的取值范围为1000hz≤f≤3000hz，电火花粗化的生产率k的取值范围为0.2cm²/min≤k≤1cm2/min，氩气流量m的取值范围为3l/min≤m≤6l/min，电极的直径为3.5mm。

优选地，电火花粗化的输出电压u的取值为u＝40v，此时，功率p的取值为p＝600w，脉冲放电频率f的取值为f＝3000hz,电火花粗化的生产率k的取值为k＝0.4cm²/min，氩气流量m的取值为m＝4l/min。

本发明的加工刀具的方法，由于不要求在刃口上形成的粗糙层呈规则排布的锯齿状，因而，制备工艺简单，便于操作，对加工设备的精度要求较低。根据本发明的加工刀具的方法制备的刀具，其刃口部具有锯齿状的粗糙层，从而刀具的锋利度较高。

本说明书的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解。此外，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。