如何根據(jù)機(jī)床的要求和刀具、工件材料選擇切削液？
1 根據(jù)機(jī)床的要求選擇
在選用切削液時(shí)，必須考慮到機(jī)床的結(jié)構(gòu)裝置是否適應(yīng)。有些機(jī)床，如多軸自動(dòng)車床，齒輪加工機(jī)床，設(shè)計(jì)時(shí)就已考慮使用油基切削液，所以沒(méi)有采用特殊的軸承蓋的特殊的裝置來(lái)保護(hù)機(jī)床內(nèi)部機(jī)構(gòu)免受外界水、汽的侵襲，并且，這類機(jī)床大都靠油基切削液來(lái)潤(rùn)滑接近切削區(qū)域的運(yùn)動(dòng)部件，因而必須使用油基切削液。如果使用水基切削液水溶性會(huì)滲透到軸承和機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使這些零部件脫油產(chǎn)生腐蝕加速磨損。水基切削液滲入液壓系統(tǒng)會(huì)使液壓油乳化變成油包水或水包油的乳化液，使粘度增大或大幅度下降，改變了液壓油的性質(zhì)，影響液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，對(duì)于那些原用油基切削液的機(jī)床，要轉(zhuǎn)用水基切削液時(shí)必須慎重，必要時(shí)要作適當(dāng)?shù)母难b，否則會(huì)導(dǎo)致機(jī)床損壞。
2 根據(jù)刀具材料選擇
工具鋼刀具：其耐熱溫度約在200~300℃之間，只能適用于一般材料的切削，在高溫下會(huì)失去硬度。由于這種刀具耐熱性差，要求冷卻液的冷卻效果要好，一般采用乳化液為宜。
高速鋼：這種材料是以鉻、鎳、鎢、鉬、釩(有的還含鋁)為基礎(chǔ)的高級(jí)合金鋼，它們的耐熱明顯比工具鋼高，允許的最高溫度可達(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)，特別是它具有較高的堅(jiān)韌性，適合于幾何形狀復(fù)雜的工件和連續(xù)和切削加工，而且，高速鋼具有良好的可加工性和價(jià)格上容易被接受。使用高速鋼刀具進(jìn)行低速和中速切削時(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)生較多的煙霧，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。
硬質(zhì)合金刀具：用于切削刀具的硬質(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，最高允許工作溫度可達(dá)1000℃，具有優(yōu)良的耐熱性能，在加工鋼鐵材料時(shí)，可減少切屑間的粘結(jié)現(xiàn)象。在選用切削時(shí)，要考慮硬質(zhì)合金對(duì)驟熱的敏感性，盡可能使用刀具均勻受熱，否則會(huì)導(dǎo)致崩刃。在加工一般材料時(shí)，經(jīng)常采用干切削，但在干切削時(shí)，工件濕升較高，使工件產(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。干切削也是不分合算的。在選用切削液時(shí)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。在使用冷卻液進(jìn)行切削時(shí)，要注意均勻冷卻刀具，在開(kāi)始切削之前，最好預(yù)先用切削液冷卻刀具。對(duì)于高速切削，要用大流量切削液噴淋切削區(qū)，以免贊成刀具受熱不均勻產(chǎn)生崩刃，亦可減少由于溫度過(guò)高產(chǎn)生蒸發(fā)形成和煙污染。
陶瓷刀具：采用氧化鋁(Al2O3)、金屬和碳在高溫下燒結(jié)而成，這種材料的高溫耐磨性比硬質(zhì)合金要好，一般采用干切削，但考慮到均勻的冷卻和避免溫度過(guò)高，也常用水基切削液。
金剛石刀具：具有極高的硬度，一般采用干切削。為避免溫度過(guò)高，也象陶瓷材料一樣，許多情況下采用水基切削液。
3 根據(jù)工件材料選擇切削液
工件材料的性能對(duì)切削液和選擇很重要。據(jù)文獻(xiàn)介紹，可把被加工材料按其可切削性的難易劃分為不同的級(jí)別，以此作為選擇切削液的依據(jù)。表1是按材料的可切削性能指數(shù)來(lái)分級(jí)。將銅在固體條件下的可切削性指數(shù)定為100，將其他材料在相同的條件下進(jìn)行切削，按利出的刀具相對(duì)耐用度進(jìn)行排列。
表1 可切削指數(shù)來(lái)劃分材料的級(jí)別
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材料組 |
材料舉例 |
可切削指數(shù) |
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第一組 |
普通可切削鋼：非合金鋼、低合金鋼及淬火鋼(15,35,15crMn)
易切削鋼(Y12,Y12Mn)
建筑鋼材(35,60)
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80 |
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第二組 |
較難切削鋼：
高合金鋼及其淬火鋼(20CrMo,42CrMo)
高鉻合金鋼(1Cr17,4Cr13)
高鉻鎳合金鋼(12CrNi2)
耐腐蝕耐酸的鉻鎳鋼(0Cr18Ni9,1Cr18Mo10Nb)
鑄鋼 |
50 |
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第三組 |
難切削鋼：
鎳和鎳合金Ni10Cr10,Ni18Cr20)
錳和鎳硅鋼(40CrMn2,60Si2Mo)
鉻鉬鋼(20CrMo)
硅鋼(38Si2Mn
鈦和鈦合金 |
25 |
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第四組 |
灰鑄鐵和可鍛鑄鐵(HT250,KTZ450-06) |
60~110 |
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第五組 |
有色金屬：銅和銅合金(ZQSn10-1) |
100~600 |
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第六組 |
輕金屬：鋁和鎂合金LF5,LF10,LDI) |
300~2000 |
按表1，切削指數(shù)越小的材料越難加工。在選擇切削液時(shí)，對(duì)于難加工的材料應(yīng)選擇活性度高的含抗磨極壓添加劑的切削液，對(duì)于易加工材料可選用純礦物油劃其他不含添加劑的切削液。切削加工是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，盡管是切削一種材料，但當(dāng)切削速度改變或切削工件的幾何形狀改變時(shí)，切削液顯示的效果就完全不同，所以在選擇切削液時(shí)要結(jié)合加工工藝和加工工序的特點(diǎn)來(lái)綜合考慮。
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