干式切削及不同涂层材料刀具的选用

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1、干式切削及不同涂层材料刀具的选用newmaker干切削是切削加工的发展方向就在二十年前，切削液曾是非常便宜,在大多数加工过程的成本中，其所占比例不到3%。以至没有谁会对此多加注意。可是，现在不一样了，切削液在车间生产成本中所占比例上升为15%,这就不得不引起牛产经营者的极大关注。特别是那些含汕的切削液已经成为一项很大的支出。更重要的是它的排放污染环境，国外环保部门要监控这些混合制剂的处理。而且，许多国家和地区也把它们划归为危险废物，如果其中含有汕和某些合金，还要采収更为严厉的控制措施。再有，许多

2、高速加TT序加了切削液会产牛烟雾，环保部门也限制切削液烟雾释放量耍在允许范围内，职业安全和职工從康管理部门为了降低切削液烟雾排放允许值，正在考虑一项咨询委员会的建议。其屮包括制定比较高的切削液的价格政策。因此，越来越多的厂家开始采用干切，以避免这笔费用和与切削液处理相关连的麻烦。以前，金属加工行业使用切削液已形成”习惯“，所以推广干式切削的主要障碍是这种习惯势力，他们认为切削液是収得良好加T表面、提高刀具寿命所必须的。也有许多人认为变湿切为干切，费用可能会更高。其实两种看法都不对。对于多数金切件

3、，干切应该是”标准加工环境”。在高速下干车、干铳淬硬材料不仅町能，而口更经济。关键是耍知道如何止确地选择刀具、机床和切削方法。尽管切削液在有些场介还是需要的，可是研究表明：由于今天的刀具材料有了很人发展，情况也在不断的变化。新的硬质介金牌号特别是那些涂层牌号，在高速、高温的情况下不用切削液，切削效率更高。事实上，对于间断切削，切削区温度越高，越不适合用切削液。先来看看铳削，假定切削液能克服高速旋转的越引起的离心力，那它在到达切削区之前也就已经蒸发了，它的冷却效果是很小的其至没有。而应用切削液刀具

4、会产生温度的激烈变化，铳刀刀片口工件切出时冷却，再切入时温度乂上升。尽管在干切削时也有类似的加热和冷却循环产牛，但是加了切削液这种温度变化耍大得多。温度急剧变化在刀片中产牛应力，会导致裂纹的产生。类似的情况在车削屮也会出现，例如用非涂层硕质介金，在速度高于130m/min时，车削中碳钢，刀尖切入工件不到40秒，然后暴驀在冷却液中，就能很明显地表现出热冲击的损害。这种热冲击加快了月牙洼磨损和后面磨损，从而大大地缩短刀具寿命。対于大多数车削加工，干切通常能延长刀具寿命。然而，对于钻削则是另一种情况。

5、钻削时切削液是必要的，因为它提供了润滑和从孔中冲出切屑。没有切削液，切屑可能粘在孔内，并且表面粗糙度平均值（Ra）可能达到湿钻时的两倍。在这种情况下，切屑液也能减少所需的机床扭矩，因为钻头边缘上与孔壁接触的点得到润滑。尽管涂层钻头也能够起到类似切削液的润滑效果，涂层还能减少切削力并能使磨擦阻力趋向最小。从总的效果来看，日前还不能完全代替切削液。用哪种型号的切削液要根据具体情况，润滑性切削液川于低速加工难加工材料以及表面粗糙度要求较高时比较好。而冷却能力较高的切削液，可以增强易切削材料高速加工性能

6、，可以用于有产生积屑瘤倾向或有严格的尺寸公差的情况Fo可是许多时候用了切削液取得了某些效果，但它需要很高的额外费用，也带来非常冇害的环境污染，这是不值得的。应该看到，现代的切削刀具能承受更高的切削热，具备高速切削所需的性能。必要时可以用压缩空气从切削区吹走热的切屑，以取代切削液。在干式切削中刀具材料的选用1）髙速干式切削最好的涂层是氮铝钛现今，切削液通常不再必要的重要原因是有了涂层。它们通过抑制从切削区到刀片（刀具）的热传导来减缓温度的冲击。涂层的作用就象一层热屏障，因为它有比刀具基体和工件材料

7、低得多的热传导系数。因此，这些刀具吸收的热量较少，能承受较高的切削温度。无论是车削还是铳削，涂层刀具都允许采用更高效的切削参数，而不会降低刀具寿命。涂层厚度在2到18pmZ间，它在刀具性能方面起着垂要的作用。较薄的涂层比厚的涂层在冲击切削时，经受温度变化的性能耍好，这是因为较薄的涂层应力较小，不易产生裂纹。在快速冷却和加热时，厚的涂层就彖玻璃杯极快地加热冷却一样，容易碎掉。用薄涂层刀片进行干式切削可以延长刀具寿命高达40%,这就是物理涂层常用来涂岡形刀具和锥刀片的原因。PVD涂层往往涂得比化学涂

8、层要薄，与轮廓结合得较牢固。另外，PVD涂层可以在低得多的温度下沉积在硬质合金上，因此，它们更多地应用于非常锋利的刃口及人的正前角铳刀、车刀。虽然涂层材料氮化钛，在所有涂层刀具中占有80%。然而在高速十式切削的情况下，最好的PVD涂层是氮铝钛(TiAIN),它的性能在高温连续切削时，优于氮化钛四倍，例如用于高速车削。TiAIN涂层对于处在较高的热应力条件下的刀具，也胜过其它涂层。象干式铳削及那些小氏径孔的深孔钻削切削液难以到达的部位。TiAIN在切削温度卞比TiN更硬，且具有热稳定性，PVD涂层