為了適應(yīng)加工的高精度化、高速化、自動(dòng)化、多功能化和高生產(chǎn)率化，切削刀具要求有更高的強(qiáng)度和韌性，并具備長(zhǎng)壽命、高可靠性、耐高溫、耐磨損、抗氧化和抗沖擊等特點(diǎn)。這對(duì)于切削刀具的設(shè)計(jì)和制造以及金屬加工液產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用提出了新的要求。
硬質(zhì)合金刀具及其特點(diǎn)
目前各類刀具中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金刀具。所謂硬質(zhì)合金，即由碳化物（主要為碳化鎢WC、碳化鈦TiC、碳化鉭TaC和碳化鈮NbC）與金屬黏接劑鈷通過(guò)粉末冶金制成的合金。
由于硬質(zhì)合金刀具材料本身硬度高，脆性大，導(dǎo)熱系數(shù)小，因而給刀具的刃磨，尤其是磨削余量較大的整體硬質(zhì)合金刀具的刃磨帶來(lái)很大困難。其中包括：①刀具材料硬度高，要求有較大的磨削壓力；②刀具材料導(dǎo)熱系數(shù)低，不允許產(chǎn)生過(guò)大的磨削熱量；③刀具材料脆性大，導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋的可能性增大。
磨削油液選用
對(duì)于刀具制造商來(lái)說(shuō)，在刀具制造過(guò)程中，除了需要考慮設(shè)備、砂輪等因素，還有一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，就是合理選擇磨削液與磨削油。
（1）磨削液的選擇。硬質(zhì)合金材料本身硬度較高且脆性較大，磨削加工溫度可達(dá)1 000 ℃左右，但產(chǎn)生的大量熱量中只有15%隨磨屑帶走，8%隨工件帶走。
對(duì)于應(yīng)用于硬質(zhì)合金刀具制造的磨削液，其應(yīng)具備性能特點(diǎn)如下：
①較好的潤(rùn)滑性能、極壓性能；
②優(yōu)異的冷卻性能，可以及時(shí)沖走磨削產(chǎn)生的磨屑和砂輪磨損的砂粒；
③較好的抗泡性，有效保證冷卻性和清洗性；
④有效防止鈷的析出。
（2）磨削油的選擇。與磨削液相反，使用磨削油的首要目的不是為切削區(qū)域降溫，而是通過(guò)提供高潤(rùn)滑性來(lái)減少熱量的產(chǎn)生。
通常對(duì)應(yīng)用于硬質(zhì)合金刀具制造的磨削油的要求如下：
①采用具有更高閃點(diǎn)和更低蒸發(fā)性的品質(zhì)較好的基礎(chǔ)油，這樣在同等黏度條件下，可大大減少油品損耗，提高工作環(huán)境的整潔程度。
②磨削油具有合適的黏度，保證油品有優(yōu)良的沖洗性能和沉降性能。
③磨削油采用合理的配方體系，如避免使用含硫和氯的極壓添加劑，防止磨削油對(duì)機(jī)床有色金屬部件產(chǎn)生腐蝕。
使用磨削油時(shí)的硬質(zhì)合金刀具磨削加工現(xiàn)場(chǎng)如圖2所示。使用磨削油時(shí)的硬質(zhì)合金鉆頭磨削加工現(xiàn)場(chǎng)如圖3所示。
目前刀具磨削的關(guān)鍵設(shè)備均是五軸磨床，但必須強(qiáng)調(diào)的是，磨削油/液的正確使用對(duì)于保證設(shè)備的生產(chǎn)效率非常重要。由于砂輪在高速高溫磨削中急劇升溫，熱量很難快速散出。只有依靠合適的磨削油/液才能夠讓磨削溫度保持在正常工作范圍內(nèi)，從而降低砂輪損耗，延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)保證刀具的質(zhì)量。
部分客戶為了“節(jié)約成本”而使用普通磨削油/液進(jìn)行冷卻，這不僅會(huì)使磨削過(guò)程中產(chǎn)生大量煙霧，還會(huì)影響刀具質(zhì)量，并極大地縮短砂輪壽命，這是不可取的，客戶應(yīng)根據(jù)砂輪類型、加工尺寸等因素來(lái)選擇合適的磨削油/液。
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