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根据刀具材料合理选用切削液

螺纹刀具 韩光举 130浏览 0评论

切削液又叫做“冷却液” , 在金属加工过程中它除具有润滑、冷却、排屑、防锈的功能外, 还具有防泡沫、对环境友好、抗菌等功能。切削液的选用与工件表面质量和加工精度有关, 还与被加工材料、加工工艺过程以及刀具材料密切相关。老韩今天就数控刀具的常用材料与切削液的选用的关系进行探讨,旨在帮助工程技术人员正确使用切削液及有效利用数控刀具。

根据刀具材料合理选用切削液

随着模具工业技术的不断发展和进步, 新材料、新工艺不断涌现, 在模具零件数控加工过程中选择合适的切削液对于保证产品加工质量、提高加工效率、减少环境污染都是至关重要的。

想要了解常见的刀具材料,老韩之前就发布过《机床刀具材料种类的选择》一文,大家先去回顾一下。

常见的切削液有哪些种类

为适应不同的加工工艺要求, 切削液有很多品种, 按化学组成和状态可分为水基切削液和油基切削液两大类。

一般用水稀释而成的切削液称为水基切削液, 不需要用水稀释而使用的切削液称为油基切削液。

水基切削液以冷却为主, 润滑性能较差,常用的水基切削液有:防锈乳化液、防锈润滑剂乳化液、极压乳化液、微乳液等;

油基切削液以润滑作用为主, 冷却作用和清洗作用较差, 常用的油基切削液有:纯矿物油、脂肪油(或油性添加剂)+矿物油、非活性极压切削油、活性极压切削油等。

几种主要切削液的组成及应用特点

几种主要切削液的组成及应用特点

不同的刀具材质该如何合理的选用相应的切削液

高速钢刀具

这种材料是以铬、镍、钨、钼、钒(有的还含有铝)为基础的高级合金钢, 它们的耐热性明显比工具钢高, 允许的最高温度可达600 ℃。与其他耐高温的金属和陶瓷材料相比, 高速钢有一系列优点, 特别是它有较高的韧性, 适合于几何形状复杂的工件和连续的切削加工, 而且高速钢具有良好的可加工性和价格上容易被接受的特点 。

由于高速钢刀具红硬性差, 使用中需采用切削液。低速和中速切削时, 建议采用油基切削液或乳化液。在高速切削时, 由于发热量大, 以采用水基切削液为宜。若使用油基切削液会产生较多油雾, 污染环境, 而且容易造成工件烧伤, 加工质量下降, 刀具磨损增大。另外, 粗加工时建议采用极压水溶液或极压乳化液, 而精加工时采用极压乳化液或极压切削油, 以减小摩擦, 提高表面质量和精度, 延长刀具寿命。

硬质合金刀具

硬质合金是由碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)和5 %~ 10 %的钴组成, 它的硬度大大超过高速钢, 最高允许工作温度可达1 000 ℃, 具有优良的耐磨性能, 在加工钢铁材料时, 可减少切屑间的粘结现象。

由于硬质合金刀具红硬性好, 在加工一般的材料时, 一般不加切削液而采用干切削, 但在干切削时, 工件温升较高, 使工件易产生热变形, 影响工件加工精度, 而且在没有润滑剂的条件下进行切削, 由于切削阻力大, 使功率消耗增大, 刀具的磨损也加快。硬质合金刀具价格较贵, 所以从经济方面考虑,干切削也是不合算的。

在选用切削液时, 要考虑硬质合金对骤热的敏感性, 尽可能使刀具均匀受热, 否则会导致崩刃。一般油基切削液的热传导性能较差, 使刀具产生骤冷的危险性要比水基切削液小, 所以一般选用含有抗磨添加剂的油基切削液为宜。在使用切削液进行切削时,要注意均匀地冷却刀具, 最好在开始切削之前预先冷却刀具。对于高速切削, 要用大流量切削液喷淋切削区, 以免造成刀具受热不均匀而产生崩刃, 亦可减少由于温度过高产生蒸发而形成的油烟污染。

陶瓷刀具

这种材料采用氧化铝、金属和碳化物在高温下烧结而成, 它的高温耐磨性比硬质合金还要好, 故一般采用干切削。考虑到均匀的冷却和避免温度过高, 也常使用水基切削液, 但最好连续、充分的浇注,不要间断。

金刚石刀具

具有极高的硬度, 一般使用干切削。为避免温度过高, 也像陶瓷材料一样, 许多情况下采用水基切削液。


根据不同的刀具材料合理选择切削液, 不仅能提高工件的表面质量和加工精度, 而且能减小工件的热变形和刀具的磨损, 提高刀具的耐用度、降低生产成本, 提高生产效率, 所以我们在生产中应多加重视。

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