如何選擇不同加工刀具的金屬切削液？

時(shí)間：2017-01-20

    隨著工業(yè)化的發(fā)展，金屬加工行業(yè)也迅速發(fā)展，各種新材料和新工藝創(chuàng)新也不斷涌現(xiàn)，但使產(chǎn)品的加工質(zhì)量和加工效率得到保證和提高，在選擇合適的金屬切削液，并較大限度地減少對于環(huán)境的污染，已經(jīng)成為了重要環(huán)節(jié)。但選擇不同加工刀具的金屬切削液也是一個(gè)難以選擇的問題。
    金屬切削液也稱為冷卻液，它在金屬加工過程中起到了潤滑、冷卻、排屑、防銹和抗菌等重要的作用。同時(shí)，切削液選擇是否得當(dāng)，還直接決定了生產(chǎn)加工對環(huán)境的破壞程度。切削液的選擇除了要依據(jù)加工工件的表面質(zhì)量和精度之外，還要參考加工工件及刀具材料、加工工藝的類型等因素。
（一）數(shù)控機(jī)床所用刀具典型材料
在數(shù)控機(jī)床中，常用的刀具材料包括：高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬刀具這幾大類。
1.高速鋼是一種高合金工具鋼，是在鋼中加入了較多的鎢、鉬、鉻、釩等金屬元素合成而得。它具有硬度高、耐熱性強(qiáng)等特點(diǎn)，硬度是一般硬質(zhì)合金的二到三倍，可以承受攝氏650度的高溫而不影響切削。常用于有色金屬、結(jié)構(gòu)鋼、鑄鐵等材料的加工。
2.硬質(zhì)合金是一種粉末冶金制品，它是用高硬度、難熔的金屬碳化物與金屬粘結(jié)劑在高溫條件下燒結(jié)而成的。它的工作溫度可以達(dá)到攝氏1000度的高溫，雖然強(qiáng)度和韌性**高速鋼，但使用壽命卻是后者的幾倍，甚至是幾十倍。常用于加工淬硬鋼等多種材料。
3.使用陶瓷材料制造的刀具除了具有很高的硬度、耐磨性和良好的高溫力學(xué)性能之外，較大的優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與金屬的親合力較小，不容易與被加工的金屬發(fā)生粘結(jié)，可用于高速、**高速切削及硬材料切削。鋼、鑄鐵、合金及難加工材料常使用陶瓷刀具來進(jìn)行切削。
4.超硬材料指的是人造金剛石、立方氮化硼，以及用這些材料粉末與結(jié)合劑燒結(jié)而成的聚晶金剛石、聚晶立方氮化棚等。眾所周知，金剛石是自然界中硬度較高的物質(zhì)，因此，超硬材料均具有較好的耐磨性，常用于高速切削及難切削材料的加工。
（二）數(shù)控機(jī)床常用切削液種類
為了適應(yīng)不同的加工場合和工藝要求，金屬切削液的種類也多種多樣，其根據(jù)化學(xué)組成和狀態(tài)主要分為兩大類，即水基切削液和油基切削液。
1. 水基切削液是指在使用時(shí)，需要提前用水進(jìn)行稀釋的切削液。防銹乳化液、防銹潤滑劑乳化液、較壓乳化液和微乳液等都屬于這一大類。水基切削液所起的作用通常以冷卻和清洗為主，潤滑的效果并不明顯。
2. 油基切削液是指使用時(shí)，不需要用水進(jìn)行稀釋的切削液。純礦物油、脂肪油、油性添加劑、礦物油、非活性較壓切削油和活性較壓切削油等均屬于這個(gè)類型。與水基切削液相反，油基切削液的潤滑作用比較明顯，而冷卻和清洗能力較差。
（三）不同加工刀具切削液的選擇
不同的加工刀具，由于其刀具性能不同，適合加工的材料特性也有所差別，因此適宜使用不同種類的切削液。
1.對于高速鋼材料的刀具，在進(jìn)行中、低速切削時(shí)，發(fā)熱量不大，適合使用油基切削液或者乳化液。而在高速切削中，由于發(fā)熱量較大，使用水基切削液可以很好地起到冷卻效果。這時(shí)候，如果使用油基切削液，將產(chǎn)生大量的油霧，既污染環(huán)境，又容易造成工件的燒傷，影響加工質(zhì)量和刀具的使用壽命。除此之外，在粗加工時(shí)較好使用較壓水溶液或較壓乳化液，而在精加工時(shí)較壓乳化液或較壓切削油較為合適。
2.對于硬質(zhì)合金刀具，由于對驟熱比較敏感，要盡可能使刀具均勻受熱和均勻冷卻，否則容易造成崩刃。所以，通常采用導(dǎo)熱比較溫和的油基切削液，并添加適量的抗磨添加劑。高速切削時(shí)，要用大流量切削液噴淋刀具，以免造成受熱不均的情況。而且這種方法還可以有效降低溫度，減少油霧的出現(xiàn)。
3.陶瓷刀具和金剛石刀具由于具有比硬質(zhì)合金較**的高溫耐磨性能，因此常采用干切削的加工工藝。有時(shí)，為了避免溫度過高，也會(huì)使用導(dǎo)熱性較高的水基切削液連續(xù)而充分地對切削區(qū)進(jìn)行澆注。
 
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