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    关系到加工精度和刀具寿命的切削液应该怎么选择?
    切削液的选择,必须考虑机床、刀具、加工工艺等综合因素来确定。在根据加工方法、要求精度来选择切削液之前,设置了安全性、废液处理等限制项目,通过这些项目可确定是选择用油基切削液还是用水基切削液这两大类别。如强调防火和安全性,就应考虑选择水基切削液。当选择水基削液时,就应考虑废液的排放问题,企业应具备废液处理的设施。有些工序,如磨削加工,一般只能选用水基切削液;对于使用硬质合金刀具的切削加工,一般考虑选用油基切削液。一些机床在高计时规定使用油基切削液,就不要轻易改用水基切削液,以免影响机床的使用性能。通过权衡这几方面的条件后,便可确定选用油基切削液还是水基切削液。刀具监控在确定切削液主项后,可根据加工方法,要求加工的精度、表面粗糙度等项目和切削液的特征来进行第二步选择,然后对选定和切削液能否达到预期的要求进行鉴定。目前切削液的品种繁多,性能有好优劣,若选择不当,会造成不良后果。一般在下列的场合下应选用水基切削液:1、油基切削液潜在发生火灾危险的场所。2、高速和大进给量的切削,使切削区超出于高温,冒烟激烈,有火灾危险的场合。3、从前后工序的流程上考虑,要求使用水基切削液的场合。4、希翼减轻由于油的飞溅和油雾和扩散面引起机床周围污染和肮脏,从而保持操作环境清洁的场合。5、从价格上考虑,对一些易加工材料和工件表面质量要求不高的切削加工,采用一般水基切削液已能满足使用要求,又可大幅度降低切削液成本的场合。
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    刀具磨损的形态及其原因
    切削金属时,刀具一方面切下切屑,另一方面刀具本身也要发生损坏。刀具破损的形式主要有磨损和破损两类。前者是连续的逐渐磨损,属正常磨损;后者包括脆性破损(如崩刃、碎断、剥落、裂纹破损等)和塑性破损两种,属非正常磨损。刀具磨损后,使工件加工精度降低,表面粗糙度增大,并导致切削力加大、切削温度升高,甚至产生振动,不能继续正常切削。因此,刀具磨损直接影响加工效率、质量和成本。刀具正常磨损的形式有以下几种:1.前刀面磨损2.后刀面磨损3.边界磨损(前、后刀面同时磨损)从对温度的依赖程度来看,刀具正常磨损的原因主要是机械磨损和热、化学磨损。机械磨损是由工件材料中硬质点的刻划作用引起的,热、化学磨损则是由粘结(刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象)、扩散(刀具与工件两摩擦面的化学元素互相向对方扩散、腐蚀)等引起的。磨粒磨损在切削过程中,刀具上经常被一些硬质点刻出深浅不一的沟痕。磨粒磨损对高速钢作用较明显。粘结磨损刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象,称粘结。粘结磨损就是由于接触面滑动在粘结处产生剪切破坏造成。扩散磨损切削时在高温作用下,接触面间分子活动能量大,造成了合金元素相互扩散置换,使刀具材料机械性能降低,若再经摩擦作用,刀具容易被磨损。扩散磨损是一种化学性质的磨损。相变磨损当刀具上*高温度超过材料相便温度时,刀具表面金相组织发生变化。如马氏体组织转变为奥氏体,使硬度下降,磨损加剧。氧化磨损氧化磨损是一种化学性质的磨损。
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    刀具磨损
    1. 按磨损原因可分为1)磨料磨损被加工材料中常有一些硬度极高的微小颗粒,能在刀具表面划出沟纹,这就是磨料磨砂损。磨料磨损在各个面都存在,前刀面*明显。而且各种切削速度下都能发生麻料磨损,但对于低速切削时,由于切削温度较低,其它原因产生的磨损都不明显,因而磨料磨损是其主要原因。2)冷焊磨损刀具破损切削时,工件、切削与前后刀面之间,存在很大的压力和强烈的摩擦,因而会发生冷焊。由于摩擦副之间有相对运动,冷焊将产生破裂被一方带走,从而造成冷焊磨损。冷焊磨损一般在中等切削速度下比较严重。3)扩散磨损在高温下切削、工件与刀具接触过程中,双方的化学元素在固态下相互扩散,改变刀具的成分结构,使刀具表层变得脆弱,加剧了刀具的磨损。扩散现象总是保持着深度梯度高的物体向深度梯度低物体持续扩散。例如硬质合金在800℃时其中的钴便迅速地扩散到切屑、工件中去,WC分解为钨和碳扩散到钢中去;PCD刀具在切削钢、铁材料时当切削温度高于800℃时,PCD中的碳原子将以很大的扩散强度转移到工件表面形成新的合金,刀具表面石墨化。钴、钨扩散比较严重,钛、钽、铌的抗扩散能力较强。故YT类硬质合金耐磨性较好。陶瓷和PCBN切削时,当温度高达1000℃-1300℃时,扩散磨损尚不显著。 4)氧化磨损当温度升高时刀具表面氧化产生较软的氧化物被切屑摩擦而形成的磨损称为氧化磨损。如:在700℃~800℃时空气中的氧与硬质合金中的钴及碳化物、碳化钛等发生氧化反应,形成较软的氧化物;在1000℃时PCBN与水蒸气发生化学反应。
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    刀具破损刀具破损的表现
    1) 切削刃微崩当工件材料组织、硬度、余量不均匀,前角偏大导致切削刃强度偏低,工艺系统刚性不足产生振动,或进行断续切削,刃磨质量欠佳时,切削刃容易发生微崩,即刃区出现微小的崩落、缺口或剥落。出现这种情况后,刀具将失去一部分切削能力,但还能继续工作。继续切削中,刃区损坏部分可能迅速扩大,导致更大的破损。2) 切削刃或刀尖崩碎这种破损方式常在比造成切削刃微崩更为恶劣的切削条件下产生,或者是微崩的进一步的发展。崩碎的尺寸和范围都比微崩大,使刀具完全丧失切削能力,而不得不终止工作。刀尖崩碎的情况常称为掉尖。3) 刀片或刀具折断当切削条件极为恶劣,切削用量过大,有冲击载荷,刀片或刀具材料中有微裂,由于焊接、刃磨在刀片中存在残余应力时,加上操作不慎等因素,可能造成刀片或刀具产生折断。4) 刀片表层剥落对于脆性很大的材料,如TiC含量很高的硬质合金、陶瓷、PCBN等,由于表层组织中有缺陷或潜在裂纹,或由于焊接、刃磨而使表层存在着残余应力,在切削过程中不够稳定或刀具表面承受交变接触应力时极易产生表层剥落。剥落可能发生在前刀面,刀可能发生在后刀面,剥落物呈片状,剥落面积较大。5) 切削部位塑性变型刀具监控具钢和高速钢由于强度小硬度低,在其切削部位可能发生塑性变型。硬质合金在高温和三向压应力状态直工作时,也会产生表层塑性流动,甚至使切削刃或刀尖发生塑性变形面造成塌陷。塌陷一般发生在切削用量较大和加工硬材料的情况下。6) 刀片的热裂当刀具承受交变的机械载荷和热负荷时,切削部分表面因反复热胀冷缩,不可避免的产生交变的热应力,从而使刀片发生疲劳而开裂。例如,硬质合金铣刀进行高速铣削时,刀齿不断受到周期性地冲击和交变热应力,而在前刀面产生梳状裂纹。
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    PCD刀具哪些措施可以“止损”
    因为金刚石刀具与其他刀具都有各自特性,因此根据工件材质、切削工况等因素来选择合适的刀具材料,并尽量采用强度高而又耐磨的材料;由于各种刀片在形状尺寸、刀尖圆弧角度、断屑槽类型、刀杆的类型均具有不同的特点,应根据加工内容、工件材料、切削条件以及刚性、精度、操作性能等来选用适宜的刀和刀杆种类,以便充分发挥且切削效率,同时保证刀具的形状尺寸,几何参数符合有关标准和规定是保证加工精度的重要条件。对刀具磨损更换周期应有明显规定,此点对转为刀具尤为重要;注意刀尖的安装精度、选用合理的卡紧方式和夹紧机构,以保证良好的操作加工性能和刀尖精度,并便于排屑;综合考虑被加工材料材质、刀具形状及材料、切削条件和机床性能等因素采用*佳的断屑、排屑、清屑等措施,如PCD车刀可合理增加断屑槽,防止切屑缠卷刀具或工件,影响表面加工质量,保证人员安全,合理断屑既保证产品质量,又增加了刀具寿命。
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