刀具以及金属切削液该如何选择,你都清楚吗?
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随着金属加工中，各种新材料和新工艺的不断涌现，选择合适的金属切削液配合不同刀具，产品的加工质量和加工效率得到保证，并最大限度地减少对于环境的污染，已经成为了一门学问。
金属切削液也称为冷却液，它在金属加工过程中起到了润滑、冷却、排屑、防锈和抗菌等重要的作用。同时，切削液选择是否得当，还直接决定了生产加工对环境的破坏程度。加工工件的表面质量和精度之除了对加工工件及刀具材料、加工工艺等因素有要求对切削液的选择也很重要。
在数控机床中，常用的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具这几大类。
高速钢是一种高合金工具钢，是在钢中加入了较多的钨、钼、铬、钒等金属元素合成而得。它具有硬度高、耐热性强等特点，硬度是一般硬质合金的二到三倍，可以承受摄氏650度的高温而不影响切削。常用于有色金属、结构钢、铸铁等材料的加工。
硬质合金是一种粉末冶金制品，它是用高硬度、难熔的金属碳化物与金属粘结剂在高温条件下烧结而成的。它的工作温度可以达到摄氏1000度的高温，虽然强度和韧性低于高速钢，但使用寿命却是后者的几倍，甚至是几十倍。常用于加工淬硬钢等多种材料。
使用陶瓷材料制造的刀具除了具有很高的硬度、耐磨性和良好的高温力学性能之外，最大的优点是化学性质稳定，与金属的亲合力较小，不容易与被加工的金属发生粘结，可用于高速、超高速切削及硬材料切削。钢、铸铁、合金及难加工材料常使用陶瓷刀具来进行切削。
超硬材料指的是人造金刚石、立方氮化硼，以及用这些材料粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石、聚晶立方氮化棚等。众所周知，金刚石是自然界中硬度最高的物质，因此，超硬材料均具有极好的耐磨性，常用于高速切削及难切削材料的加工。
为了适应不同的加工场合和工艺要求，金属切削液的种类也多种多样，其根据化学组成和状态主要分为两大类，即水基切削液和油基切削液。
在使用时，需要提前用水进行稀释的切削液称为水基切削液。防锈乳化液、防锈润滑剂乳化液、极压乳化液和微乳液等都属于这一大类。水基切削液所起的作用通常以冷却和清洗为主，润滑的效果并不明显。
使用时，不需要用水进行稀释的切削液称为油基切削液。纯矿物油、脂肪油、油性添加剂、矿物油、非活性极压切削油和活性极压切削油等均属于这个类型。与水基切削液相反，油基切削液的润滑作用比较明显，而冷却和清洗能力较差。
不同的加工刀具，由于其刀具性能不同，适合加工的材料特性也有所差别，因此适宜使用不同种类的切削液。
对于高速钢材料的刀具，在进行中、低速切削时，发热量不大，适合使用油基切削液或者乳化液。而在高速切削中，由于发热量较大，使用水基切削液可以很好地起到冷却效果。这时候，如果使用油基切削液，将产生大量的油雾，既污染环境，又容易造成工件的烧伤，影响加工质量和刀具的使用寿命。除此之外，在粗加工时最好使用极压水溶液或极压乳化液，而在精加工时极压乳化液或极压切削油更为合适。
对于硬质合金刀具，由于对骤热比较敏感，要尽可能使刀具均匀受热和均匀冷却，否则容易造成崩刃。所以，通常采用导热比较温和的油基切削液，并添加适量的抗磨添加剂。高速切削时，要用大流量切削液喷淋刀具，以免造成受热不均的情况。而且这种方法还可以有效降低温度，减少油雾的出现。
陶瓷刀具和金刚石刀具由于具有比硬质合金更突出的高温耐磨性能，因此常采用干切削的加工工艺。有时，为了避免温度过高，也会使用导热性较高的水基切削液连续而充分地对切削区进行浇注。
（资料来源：AMT）
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