
對(duì)于工具制造商而言,除了設(shè)備和砂輪等因素外,在工具制造過(guò)程中還存在一個(gè)不容忽視的問(wèn)題,即合理選擇研磨液和研磨油。
(1)選擇研磨液。硬質(zhì)合金材料本身比較堅(jiān)硬易碎,磨削溫度可以達(dá)到1000℃左右,但是產(chǎn)生的大量熱量中只有15%被磨損屑帶走,而8%則被工件帶走。對(duì)于硬質(zhì)合金刀具生產(chǎn)中使用的磨削液,應(yīng)具有以下功能特性:①良好的平滑功能和極壓功能; ②出色的冷卻功能,可以及時(shí)洗凈因磨削而引起的磨屑和砂輪磨損。③良好的消泡性能,確保磨削液在大流量,高速磨削狀態(tài)下不會(huì)起泡,有效地保證了冷卻和清潔④有效防止鈷的沉淀。
(2)選擇研磨油。與研磨液相反,使用研磨油的主要目的不是為了冷卻切削區(qū)域,而是通過(guò)提供較高的光滑度來(lái)減少熱量的產(chǎn)生。通常,對(duì)硬質(zhì)合金刀具生產(chǎn)中使用的研磨油的要求如下:①選擇質(zhì)量更高,閃點(diǎn)更高且蒸發(fā)性較低的基礎(chǔ)油,例如加氫裂化基礎(chǔ)油或基礎(chǔ)油。在粘度條件下,可以大大減少油的損失,可以改善工作環(huán)境的清潔度。 ②研磨油具有適當(dāng)?shù)恼扯?,以確保其具有優(yōu)良的洗滌和沉降功能。 ③為磨油選擇合理的配方體系,例如避免使用含硫和氯的極壓添加劑,防止磨油腐蝕機(jī)床的有色金屬零件。
所謂硬質(zhì)合金是通過(guò)粉末冶金由碳化物(主要是碳化鎢WC,碳化鈦TiC,碳化鉭TaC和碳化鈮NbC)和金屬粘結(jié)劑鈷制成的合金。硬質(zhì)合金的主要特點(diǎn)是:(1)高硬度,HV硬度為1300?1800 kg / mm2。 (2)屈服強(qiáng)度高,達(dá)到4600?6000MPa,抗塑性變形性好。 (3)導(dǎo)熱系數(shù)小,0.07?0.19 W /(m·k)。如何減少熱量的產(chǎn)生并在加工過(guò)程中帶走熱量是一個(gè)主要的難題。 (4)熱膨脹系數(shù)低,在5×10-6到6.5×10-6℃之間,約為鋼的1/3。 (5)脆性較大。以硬質(zhì)合金深孔鉆頭和所有硬質(zhì)合金刀具為例,硬質(zhì)合金刀具的典型生產(chǎn)工藝路線(xiàn)如下表所示。
由于硬質(zhì)合金刀具材料的高硬度,脆性和低熱導(dǎo)率,這給刀具的磨削帶來(lái)了很大的困難,特別是對(duì)所有具有大磨削余量的硬質(zhì)合金刀具的磨削。其中:①工具材料硬度高,需要較大的磨削壓力; ②工具材料的導(dǎo)熱系數(shù)低,不允許有過(guò)多的磨削熱; ③工具材料易碎,增加了開(kāi)裂的可能性。
因此,硬質(zhì)合金刀具的磨削不僅需要砂輪良好的自銳化,還需要合理的磨削工藝和良好的冷卻。磨削硬質(zhì)合金刀具時(shí),如果磨削溫度高于600℃,則刀具表面會(huì)發(fā)生氧化變色,導(dǎo)致不同程度的磨削燒傷。在嚴(yán)重的情況下,硬質(zhì)合金刀具會(huì)破裂。這些裂紋通常相對(duì)較小,并且裂紋附近的地面通常具有藍(lán)色,紫色,棕色或黃色的不同氧化鎢顏色。