摘要
刀具钝化是机床加工的必要技术，而碳化钨刀具是刀具技术发展的重要因素。硬质合金刀具的质量取决于刀具的磨削质量。因此，碳化钨刀具的钝化在机械制造中起着重要作用。螺钉头是一种硬质合金刀具，不应忽视，除非刀具材料影响其性能和预期寿命，例如刀具结构、刀具几何优化和刀具参数。切削时，切削刃上有一个很小的间隙，肉眼难以分辨，容易分布和扩展，导致刀具迅速损坏和磨损。因此，为了改善这种情况，必须加强边缘界面。因此，针对硬质合金刀具的研究，本文提出了一种新的硬质合金刀具钝化工艺，选择了钝化工艺中最常见的问题，如高消耗量、低钝化效率和控制刀片偏转。通过对传统钝化工艺的优化分析研究，提高了硬质合金刀具刀片的整体钝化性能。
关键词：刃口钝化；化学机械抛光工艺；钝化工艺
目录
TOC\o1-3\h\z\u第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2研究意义 3
1.2国内外研究现状 3
1.2.1刀具刃口钝化技术研究现状 3
1.2.2刀具刃口钝化设备研究现状 4
1.3研究内容 5
第二章 硬质合金刀片抛光钝化CMP钝化方案设计 6
2.1硬质合金刀片抛光钝化基本原理 6
2.1.1化学机械抛光（CMP）工艺简介 6
2.1.2CMP钝化原理 6
2.2CMP钝化方案设计 7
2.2.1CMP钝化辅助装置 7
2.2.2CMP钝化辅助装置 11
2.2.3CMP钝化辅助装置 11
2.2.4龙门架横梁强度校核计算 12
第三章有关工艺参数讨论 15
3.1硬质合金的损伤规律 15
3.1.1刀具CMP钝化设备 15
3.1.2刀具刃口钝圆半径检测技术与设备 17
3.2硬质合金刀片CMP钝化实验 19
3.2.1硬质合金刀片CMP钝化工艺参数的确定 19
3.2.2硬质合金刀片CMP钝化实验 20
3.2.3刃口钝化实验数据的采集与处理 21
3.3其他刃磨设备选择 21
3.3.1砂轮的选择和使用 21
3.3.2硬质合金刀具钝化的注意事项 22
3.4硬质合金刀片通用钝化试验过程 22
第四章刃口钝化参数对刃口钝圆半径的影响 26
4.1刃口钝化参数对刃口钝圆半径的影响 26
4.2硬质合金刀片CMP钝化一致性实验 29
第五章结论 31
参考文献 32
致谢 34
绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
随着我国经济水平的提高，我国已进入机械制造业快速发展阶段[1]。随着现代制造业的进步，特别是近年来汽车、船舶、医疗、航空航天等行业的蓬勃发展，市场对精密和超精密加工刀具的需求迅速增加，对刀具制造质量的需求也大大提高[2]。目前，制造业的发展需求不断增加，对现有刀具的性能要求也越来越高，使得刀具制造商进入了一个新的发展趋势：标准刀具的改进。目前，刀具广泛应用的涂层技术和几何轮廓修正技术有助于提高刀具的切削性能，显著延长刀具的使用寿命[3]。可以节省生产成本，显著提高经济效益，以提高短期性能和短期工具服务的寿命。该行业正朝着高浓度、高效率和低成本的方向发展[4]。随着中国航空航天和海洋工业的快速发展，汽车制造业和其他主要发动机对镍的补充和自主无畸变钢零件的需求不断增加，这对目前的效率和经济性提出了更高的要求，硬质合金刀具仍然是加工典型重型机械材料（如镍基高温合金和奥氏体不锈钢）的主要工具。由于镍基和超氯在不饱和奥氏体钢中的热传递率低，在切削过程中温度高且相对结合，刀具不易磨损，影响加工质量的同时增加了零件生产成本。因此，提高刀具的切削性能一直是科学家们的研究热点。为了提高硬质合金刀具的切削性能，人们不断研究颗粒细化、边缘钝化和表面涂层的方法[6-8]。不锈钢产品如图1-1所示。
图1-1常见奥氏体不锈钢产品：医疗器械、轴承
尺寸碳化物主要由细粒金属碳化物组成，其他产品具有高浓度、耐损耗、高浓度、耐热性和耐腐蚀性等优异性能，可用于生产刀具。90%以上的刀具和55%以上的海洋铣刀都是含碳材料[10]。然而，当普通截止碳工具加工高强度或新的高强度材料时，它们将导致过度损耗甚至损坏，因此必须不断改进碳筛选工具的截止性能，以稳定机械要求，提供高效和可持续的性能[11]。为了提高现有刀具的加工性能，除了优化刀具的形状、几何形状、结构、制造材料和操作参数外，选择合适的刀具钝化方法和刀具钝化时间是提高刀具效率和使用寿命的重要因素[12]。
尽管刀具制造技术越来越先进，但刀具制造过程中产生的微小误差是无法消