切削液如何選囊脉?還是要看刀具材質(zhì)
切削液通常也被稱為“冷卻液” , 在金屬加工過程中它除具有潤滑瑰兄、冷卻、排屑屉争、防銹的功能外滔壳,還具有防泡沫、對環(huán)境友好朴轰、抗菌等功能武填。切削液的選用與工件表面質(zhì)量和加工精度有關(guān),還與被加工材料唆阿、加工工藝過程以及刀具材料密切相關(guān)益涧。
本文就數(shù)控刀具的常用材料與切削液的選用的關(guān)系進(jìn)行探討,旨在幫助工程技術(shù)人員正確使用切削液及有效利用數(shù)控刀具驯鳖。
1 數(shù)控刀具典型材料:
1 .1 高速鋼:
高速鋼是加人了較多的鎢(W)闲询、鉬(Mo)、鉻(Cr)浅辙、釩(V)等合金元素的高合金工具鋼扭弧。高速鋼具有較高的硬度(62HRC ~ 67HRC)和耐熱性, 在切削溫度高達(dá)500 ~ 650 ℃時仍能進(jìn)行切削;高速鋼的強(qiáng)度高(抗彎強(qiáng)度是一般硬質(zhì)合金的2 ~ 3 倍记舆, 陶瓷的5 ~ 6 倍)鸽捻、韌性好, 可在有沖擊泽腮、振動的場合應(yīng)用;它可以用于加工有色金屬御蒲、結(jié)構(gòu)鋼、鑄鐵、高溫合金等范圍廣泛的材料厚满。高速鋼的制造工藝性好府瞄, 容易磨出鋒利的切削刃, 適于制造各類刀具斤卒, 尤其適于制造鉆頭蹂孽、拉刀、成形刀具囚誓、齒輪刀具等形狀復(fù)雜的刀具绸搞。
高速鋼按切削性能可分為普通高速鋼和高性能高速鋼;按制造工藝方法可分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。
1 .2 硬質(zhì)合金:
硬質(zhì)合金是用高硬度醋皂、難熔的金屬碳化物(WC 、TiC 等)和金屬粘結(jié)劑(Cr 舟到、Ni 等)在高溫條件下燒結(jié)而成的粉末冶金制品辖芍。硬質(zhì)合金的常溫硬度達(dá)89HRA ~ 93HRA , 760 ℃時其硬度為77HRA ~ 85HRA ,在800 ~ 1 000 ℃時硬質(zhì)合金還能進(jìn)行切削, 刀具壽命比高速鋼刀具高幾倍到幾十倍章理, 可加工包括淬硬鋼在內(nèi)的多種材料所硅。但硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和韌性比高速鋼差, 常溫下的沖擊韌性僅為高速鋼的1 8 ~ 130 , 因此杂蒙, 硬質(zhì)合金承受切削振動和沖擊的能力較差营稼。
1 .3 陶瓷刀具:
陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高溫力學(xué)性能台腥, 與金屬的親合力小宏赘, 不易與金屬產(chǎn)生粘結(jié), 并且化學(xué)穩(wěn)定性好黎侈。陶瓷刀具主要應(yīng)用于鋼察署、鑄鐵及其合金和難加工材料的切削加工, 可以用于超高速切削峻汉、高速切削和硬材料切削贴汪。
1 .4 超硬刀具:
超硬材料是指人造金剛石和立方氮化硼(簡稱CBN), 以及用這些粉末與結(jié)合劑燒結(jié)而成的聚晶金剛石(簡稱PCD)和聚晶立方氮化棚(簡稱PCBN)等。
超硬材料具有優(yōu)良的耐磨性休吠, 主要應(yīng)用于高速切削及難切削材料的加工扳埂。
2 常見切削液的種類
為適應(yīng)不同的加工工藝要求, 切削液有很多品種瘤礁, 按化學(xué)組成和狀態(tài)可分為水基切削液和油基切削液兩大類阳懂。一般用水稀釋而成的切削液稱為水基切削液, 不需要用水稀釋而使用的切削液稱為油基切削液柜思。水基切削液以冷卻為主希太, 潤滑性能較差,常用的水基切削液有:防銹乳化液那辰、防銹潤滑劑乳化液拳鹉、極壓乳化液玲侧、微乳液等;油基切削液以潤滑作用為主, 冷卻作用和清洗作用較差乍之, 常用的油基切削液有:純礦物油符破、脂肪油(或油性添加劑)+礦物油、非活性極壓切削油促奇、活性極壓切削油等瞭阔。幾種主要切削液的組成及應(yīng)用特點如表2 所示。
3 切削液的合理選用
3 .1 高速鋼刀具:
這種材料是以鉻露龙、鎳撵靴、鎢、鉬注辜、釩(有的還含有鋁)為基礎(chǔ)的高級合金鋼招砌,它們的耐熱性明顯比工具鋼高,允許的最高溫度可達(dá)600 ℃策洒。與其他耐高溫的金屬和陶瓷材料相比粉私,高速鋼有一系列優(yōu)點,特別是它有較高的韌性近零,適合于幾何形狀復(fù)雜的工件和連續(xù)的切削加工诺核,而且高速鋼具有良好的可加工性和價格上容易被接受的特點 。
由于高速鋼刀具紅硬性差久信,使用中需采用切削液窖杀。低速和中速切削時, 建議采用油基切削液或乳化液裙士。在高速切削時陈瘦,由于發(fā)熱量大,以采用水基切削液為宜潮售。若使用油基切削液會產(chǎn)生較多油霧痊项,污染環(huán)境,而且容易造成工件燒傷酥诽,加工質(zhì)量下降鞍泉,刀具磨損增大。另外肮帐,粗加工時建議采用極壓水溶液或極壓乳化液咖驮, 而精加工時采用極壓乳化液或極壓切削油,以減小摩擦代徒,提高表面質(zhì)量和精度市口,延長刀具壽命。
3 .2 硬質(zhì)合金刀具:
硬質(zhì)合金是由碳化鎢(WC)、碳化鈦(TiC)穗俩、碳化鉭(TaC)和5 %~ 10 %的鈷組成眠乏,它的硬度大大超過高速鋼,最高允許工作溫度可達(dá)1 000 ℃熏祝, 具有優(yōu)良的耐磨性能羽傻,在加工鋼鐵材料時,可減少切屑間的粘結(jié)現(xiàn)象们眶。
由于硬質(zhì)合金刀具紅硬性好法厢,在加工一般的材料時,一般不加切削液而采用干切削嘶违,但在干切削時怎猜,工件溫升較高,使工件易產(chǎn)生熱變形旭贬,影響工件加工精度怔接,而且在沒有潤滑劑的條件下進(jìn)行切削,由于切削阻力大骑篙,使功率消耗增大,刀具的磨損也加快森书。硬質(zhì)合金刀具價格較貴靶端,所以從經(jīng)濟(jì)方面考慮,干切削也是不合算的凛膏。
在選用切削液時杨名,要考慮硬質(zhì)合金對驟熱的敏感性,盡可能使刀具均勻受熱猖毫,否則會導(dǎo)致崩刃台谍。一般油基切削液的熱傳導(dǎo)性能較差,使刀具產(chǎn)生驟冷的危險性要比水基切削液小吁断,所以一般選用含有抗磨添加劑的油基切削液為宜趁蕊。在使用切削液進(jìn)行切削時,要注意均勻地冷卻刀具仔役,最好在開始切削之前預(yù)先冷卻刀具妒贞。對于高速切削, 要用大流量切削液噴淋切削區(qū)惠所, 以免造成刀具受熱不均勻而產(chǎn)生崩刃剑银, 亦可減少由于溫度過高產(chǎn)生蒸發(fā)而形成的油煙污染。
3 .3 陶瓷刀具:
這種材料采用氧化鋁更掺、金屬和碳化物在高溫下燒結(jié)而成锄垛,它的高溫耐磨性比硬質(zhì)合金還要好, 故一般采用干切削∧停考慮到均勻的冷卻和避免溫度過高剿液, 也常使用水基切削液,但最好連續(xù)摸马、充分的澆注筏所,不要間斷。
3 .4 金剛石刀具:
具有極高的硬度五逢,一般使用干切削蜀悯。為避免溫度過高,也像陶瓷材料一樣竹观,許多情況下采用水基切削液镐捧。
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