不同加工刀具的金屬切削液選擇
隨著金屬加工中,各種新材料和新工藝的不斷涌現(xiàn),選擇合適的金屬切削液,以使產(chǎn)品的加工質(zhì)量和加工效率得到保證,并****限度地減少對于環(huán)境的污染,已經(jīng)成為了一門學(xué)問。
隨著金屬加工中,各種新材料和新工藝的不斷涌現(xiàn),選擇合適的金屬切削液,以使產(chǎn)品的加工質(zhì)量和加工效率得到保證,并****限度地減少對于環(huán)境的污染,已經(jīng)成為了一門學(xué)問。
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。
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。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。
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)度和韌性低于高速鋼,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。
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,****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、超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。
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最高的物質(zhì),因此,超硬材料均具有極好的耐磨性,常用于高速切削及難切削材料的加工。
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。
在使用時(shí),需要提前用水進(jìn)行稀釋的切削液稱為水基切削液。防銹乳化液、防銹潤滑劑乳化液、極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。
使用時(shí),不需要用水進(jìn)行稀釋的切削液稱為油基切削液。純礦物油、脂肪油、油性添加劑、礦物油、非活性極壓切削油和活性極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。
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。
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)最好使用極壓水溶液或極壓乳化液,而在精加工時(shí)極壓乳化液或極壓切削油更為合適。
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)。
陶瓷刀具和金剛石刀具由于具有比硬質(zhì)合金更突出的高溫耐磨性能,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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