[实用新型]一种磁化刀具

说明书

本实用新型公开了一种磁化刀具，涉及切削刀具技术领域。本实用新型首先将刀具磁化，然后在刀具上加工有表面织构形貌，所述表面织构形貌为微凹槽织构形貌或导流槽，在所述表面织构形貌中填充磁流体切削液，磁流体切削液在切削加工过程中可源源不断添加。表面织构形貌能够发挥导流、存储磁流体、减摩降磨的作用。本实用新型克服了在刀具填充固体润滑剂方法中固体润滑剂消耗得不到补充的缺点,以及传统切削液施加方式中切削液到达不了刀刃最高温处的缺点。本实用新型达到了提高刀具耐用度和切削效率，保证工件表面加工质量的目的。

技术领域

本实用新型涉及机械切削刀具制造技术领域，特指一种磁化刀具，用于解决切削液无法到达切削刃最高温处，使用效率低，导致材料加工过程中刀具耐用度和切削效率较低的问题。

背景技术

金属切削加工过程中，金属切削层在刀具的挤压作用下，产生塑性剪切滑移变形，形成的切屑与刀具、工件之间的剧烈摩擦以及切削热的共同作用下，导致刀具磨损变形，并降低切削质量。通常采用切削液辅助切削，达到传热、润滑、清洗的作用，但传统切削液的施加方式难以将切削液顺利引入刀尖，只能够带走部分切削热量，因而对于加工质量的提高效果有限。因此，刀具表面热量的导出关乎切削加工质量与刀具寿命。

微织构刀具是指在刀具前刀面和断屑槽上加工出微米级的沟槽型织构,研究表明，微织构刀具可减小刀屑接触面积和时间，致使热源流入刀具部分减少，进而降低切削温度。

磁流体是是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性，且其属于顺磁材料。是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。磁流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性。

中国专利CN201210447210.6公开了一种微纳复合织构自润滑陶瓷刀具及其制备方法，采用激光加工技术在前刀面上加工出微米级织构，在负倒棱上加工出纳米级织构，并分别在织构形貌中填充固体润滑剂，干切屑时，微纳复合织构与固体润滑剂的双重作用能够实现减小摩擦，降低切削力和切削温度，阻止粘结、减小摩擦、降低磨损，提高刀具使用寿命。该专利在织构形貌填充固体润滑剂，织构形貌能够存储的固体润滑剂的体积有限，固体润滑剂损耗过快，一定程度上限制了有效的润滑时间。

本实用新型利用磁力使得磁流体切削液更易达到切削刃最高温处，且磁流体可不断补充，与织构刀具微沟槽形貌或导流槽相配合，优化刀具加工和切削液施加方案，达到提升刀具加工效率及其寿命的目的。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题为，干切削和微量润滑切削工况下，刀-屑接触界面润滑不充分、易于粘刀；现有刀具表面织构复合固体润滑剂技术中,固体润滑剂损耗过快,且刀具未获得明显脱粘效果；传统切削液施加方式无法将切削液引入刀刃最高温处。

本实用新型针对微量润滑切削工况，采用脉冲磁化处理或交流磁化处理技术，将刀具磁化。并在切屑流向一侧的刀具表面加工有表面织构形貌。所述织构形貌包括微凹槽织构形貌或导流槽。采用激光加工的方法，在刀具表面设置微沟槽织构形貌；或采用微磨削加工的方法，在刀具表面设置导流槽。所述微沟槽织构为微观织构，导流槽为宏观织构。在表面织构中填充磁流体切削液，并通过喷嘴在切削过程中不断补充磁流体切削液。本实用新型可将磁流体切削液源源不断引入刀刃最高温处，因此能够发挥磁流体润滑减摩和传热的双重功效。

本实用新型的技术方案为：

在对刀具进行表面织构形貌加工之前，对刀具表面进行预处理；对刀具上待加工面进行抛光处理，使刀具表面的粗糙度Ra小于0.4μm。在对刀具进行表面织构形貌加工之后，对刀具表面进行后处理，除去熔渣后使用超声清洗。

首先进行刀具磁化处理，采用脉冲磁化处理技术或交流磁化处理技术，加工参数为：处理时间45～60s，频率为2Hz，脉冲磁场强度为600～1000Gs。