切削液通常也被稱為“冷卻液”,在金屬加工過(guò)程中它除具有潤(rùn)滑、冷卻、排屑、防銹的功能外,還具有防泡沫、對(duì)環(huán)境友好、抗菌等功能。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、加工工藝過(guò)程以及刀具材料密切相關(guān)。
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高速鋼刀具
這種材料是以鉻、鎳、鎢、鉬、釩(有的還含有鋁)為基礎(chǔ)的合金鋼,它們的耐熱性明顯比工具鋼高,允許的高溫度可達(dá)600℃。與其他耐高溫的金屬和陶瓷材料相比,高速鋼有一系列優(yōu)點(diǎn),特別是它有較高的韌性,適合于幾何形狀復(fù)雜的工件和連續(xù)的切削加工,而且高速鋼具有良好的可加工性和價(jià)格上容易被接受的特點(diǎn)。
由于高速鋼刀具紅硬性差,使用中需采用切削液。低速和中速切削時(shí),建議采用油基切削液或乳化液。在高速切削時(shí),由于發(fā)熱量大,以采用水基切削液為宜。若使用油基切削液會(huì)產(chǎn)生較多油霧,污染環(huán)境,而且容易造成工件燒傷,加工質(zhì)量下降,刀具磨損增大。另外,粗加工時(shí)建議采用極壓水溶液或極壓乳化液,而精加工時(shí)采用極壓乳化液或極壓切削油,以減小摩擦,提高表面質(zhì)量和精度,延長(zhǎng)刀具壽命。
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硬質(zhì)合金刀具
硬質(zhì)合金是由碳化鎢(WC)、碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)和5%~10%的鈷組成,它的硬度大大超過(guò)高速鋼,允許工作溫度可達(dá)1000℃,具有優(yōu)良的耐磨性能,在加工鋼鐵材料時(shí),可減少切屑間的粘結(jié)現(xiàn)象。
由于硬質(zhì)合金刀具紅硬性好,在加工一般的材料時(shí),一般不加切削液而采用干切削,但在干切削時(shí),工件溫升較高,使工件易產(chǎn)生熱變形,影響工件加工精度,而且在沒(méi)有潤(rùn)滑劑的條件下進(jìn)行切削,由于切削阻力大,使功率消耗增大,刀具的磨損也加快。硬質(zhì)合金刀具價(jià)格較貴,所以從經(jīng)濟(jì)方面考慮,干切削也是不合算的。
在選用切削液時(shí),要考慮硬質(zhì)合金對(duì)驟熱的敏感性,盡可能使刀具均勻受熱,否則會(huì)導(dǎo)致崩刃。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(xiǎn)性要比水基切削液小,所以一般選用含有抗磨添加劑的油基切削液為宜。在使用切削液進(jìn)行切削時(shí),要注意均勻地冷卻刀具,在開(kāi)始切削之前預(yù)先冷卻刀具。對(duì)于高速切削,要用大流量切削液噴淋切削區(qū),以免造成刀具受熱不均勻而產(chǎn)生崩刃,亦可減少由于溫度過(guò)高產(chǎn)生蒸發(fā)而形成的油煙污染。
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陶瓷刀具
這種材料采用氧化鋁、金屬和碳化物在高溫下燒結(jié)而成,它的高溫耐磨性比硬質(zhì)合金還要好,故一般采用干切削??紤]到均勻的冷卻和避免溫度過(guò)高,也常使用水基切削液,但要是連續(xù)、充分的澆注,不要間斷。
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金剛石刀具
具有極高的硬度,一般使用干切削。為避免溫度過(guò)高,也像陶瓷材料一樣,許多情況下采用水基切削液。
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隨著科學(xué)技術(shù)和機(jī)械加工工業(yè)不斷發(fā)展,一些新型、高性能的工程材料得到廣泛應(yīng)用。這些材料大都屬于切削加工性很差的難切削材料,這就給切削加工帶來(lái)了難題。為了使難切削材料的加工難題獲得解決,除合理選擇刀具材料、刀具幾何參數(shù)、切削用量及掌握操作技術(shù)等切削條件外,如何正確選擇使用切削液也成為機(jī)械加工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。