[发明专利]一种超硬材料刀具的柔性钝化处理方法及其柔性钝化装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工行业的刀具制造领域，特别是涉及一种超硬材料刀具的柔性钝化处理方法及其柔性钝化装置。

背景技术

刀具通常都需要进行钝化处理。传统的处理方法是将刀具插入磨料堆中搅动，在搅动中使刀具与磨料相摩擦，使刀具的刃口钝化。这种钝化方式既不便于操作，钝化的效果也不理想。

现在国内没有自己设计生产的钝化机用来对刀具进行钝化处理。  国外有两款刀具钝化设备。一款是瑞士gerber，具有50多年的生产历史；  这款钝化机的原理是采用毛刷通过加入金刚石研磨膏通过工作台，工件载体及毛刷的旋转运动，使工件各个方向的边角都得到了均匀的钝化并去除了毛刺；这款设备可以钝化数控刀片与杆状刀具；对于超硬数控刀具的钝化(使用寿命可以提高20-30％，或者更多)，只能做杆状钻头的钝化，而面对形状复杂，材料硬度很高(HV4000-9000)的超硬材料，这款钝化机的工作原理就不能胜任。另外一款是德国生产的刀具钝化机(DF-Tools)系列，它的工作原理是工件可通过在缸体内的磨料进行打磨或抛光；德国生产的钝化机主要用于高速钢刀具的去毛刺，以及硬质合金杆状刀具的钝化，而对于超硬刀具杆状刀具钝化不是非常的合适，主要是不能控制钝化值。还有现在钝化处理过程所采用的钝化介质主要是为硬质合金杆状刀具设计，不是很适合超硬刀具(超硬材料要比硬质合金脆，如果使用同样介质容易嘣刃，目前还买有合适的介质)，而且德国生产的钝化机不能做数控刀片的钝化。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术之不足，提供一种超硬材料刀具的柔性钝化处理方法，是采用柔性钝化处理的方式，通过该方法能够有效解决现有技术中所存在的对超硬材料刀具进行钝化处理时的问题，并具有简单、容易实现的特点。

本发明的目的之二在于克服现有技术之不足，提供一种超硬材料刀具的柔性钝化装置，利用该装置对超硬材料刀具特别是如单晶金刚石刀具之类进行刃口钝化处理，能够制造出高精尖产品和提高刀具的使用寿命，同时，对于装置本身具有制造成本低，容易操作，刃口钝化效果好、钝化介质更换容易和不产生易损件的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超硬材料刀具的柔性钝化处理方法，是将超硬度或高硬度磨料按照预先设定的比例与水相混合形成水基钝化介质；将该水基钝化介质放置在一个容器中，并在该容器中装有涡轮浆，由涡轮浆带动容器中的水基钝化介质朝着一个方向旋转；用夹具将超硬材料刀具夹好，并将超硬材料刀具的刃口浸入容器的水基钝化介质中，同时让夹具带动超硬材料刀具在水基钝化介质中旋转，且夹具和超硬材料刀具的转动方向与水基钝化介质的旋转主向相反，由水基钝化介质相对于超硬材料刀具的逆旋转所形成的摩擦来实现对超硬材料刀具的柔性钝化处理。

所述将超硬度或高硬度磨料按照预先设定的比例与水相混合形成水基钝化介质，其中，水替换为水基乳化液。

所述的超硬度磨料为金刚石微细粉粒或立方氮化硼微细粉粒。

所述的高硬度磨料为陶瓷微细粉粒。

所述涡轮浆和夹具的转动速度分别为480转/分钟～4100转/分钟。

本发明的一种超硬材料刀具的柔性钝化处理方法，水基钝化介质可以根据被钝化刀具材料的不同而选择。例如：单晶金刚石刀具刃口的钝化，水基钝化介质的配方是水加入一定量的金刚石微粉(当然也可以使用其它高硬度磨料作为介质)，至于水与金刚石微粉之间的比例，可以根据实际需要来进行配比。微粉的粒度可以根据刀具钝化指标而定。根据需要还需要加入其它少量其它介质来促化超硬介质与水的溶解与控制悬浮度。

一种超硬材料刀具的柔性钝化装置，包括底座、液压升降部件、支撑件、主轴、升降台、钝化容器、伺服电机、涡轮浆、主轴电机、夹具和控制器；钝化容器固定在升降台上，钝化容器内装有水基钝化介质，涡轮浆装在钝化容器的底部并浸没在水基钝化介质中，伺服电机装在升降台底端，伺服电机的转轴穿过升降台与钝化容器底部的涡轮浆相配合；液压升降部件安装在底座上，升降台与液压升降部件相连接以在液压升降部件动作时，带动升降台上升或下降；支撑件固定在底座上，主轴与主轴电机的转轴同轴相固定，主轴电机安装在支撑件上并使主轴朝向升降台的钝化容器；夹具固定在主轴末端；控制器的输出分别与伺服电机、主轴电机的电源端相连接，控制器向伺服电机和主轴电机分别输出能够使两者转动方向相反的控制信号。

所述的钝化容器为圆形的钝化桶。

所述的钝化容器为方形的钝化箱。