刀具刃口的不规则缺口、刻痕和凹坑等微观缺陷在刀具刃磨过程中是难以避免的问题。对刀具本身来说,在金属切削过程中这些缺陷会成为应力集中源,在切削力的作用下容易发生扩散,产生裂纹,严重影响刀具的使用寿命和刀具的可靠性。对被切削工件来说,这些微观缺陷,尤其是磨削在后刀面残留的刻痕,增大了刀面与被切削工件表面的压应力,加剧刀具磨损,严重影响工件的表面质量。为了减弱甚至消除这些不规则的缺陷,对刀具进行钝化处理。经过钝化后,微观缺陷得以改善的同时不规则刃口由锋利变为有一定规则钝圆半径的规则刃口,极大地提高了刃口强度。刀具使用寿命的延长、工件表面质量的提高满足高速、高精度和超精密金属切削加工的要求。本课题研究了气固两相磨粒流对刀具刃口的钝化。基于气固两相流颗粒动力学理论和离散元理论,采用EDEM-FLUENT耦合方法,通过数值模拟系统研究进气速度、半径比、正反转时间比、磨粒粒度以及磨粒球形度等对磨粒流状态、刃口冲击次数、刃口作用力和磨损量的影响规律。搭建基于气固两相流磨粒的刀具钝化实验平台,采用正交实验研究当刀具非对称刃口形状因子K<1和K>1时,钝化时间、正反转时间比、进气压力、半径比和转速比对前刀面钝化值Sα、后刀面钝化值Sγ和形状因子K等的影响规律。基于能量吸收理论,建立了单磨粒的材料去除模型,并根据刀具正反转的扫掠体积,建立了刀具钝化非对称刃口数学模型,并通过与钝化实验相结合,验证了该非对称刃口数学模型的可行性,揭示了刀具钝化非对称刃口的形成机制。