隨著模具(ju)工(gong)業技術(shu)的(de)(de)不斷發(fa)展(zhan)和進(jin)步， 新材料、新工(gong)藝不斷涌(yong)現， 在模具(ju)零件數(shu)控加(jia)工(gong)過程中選擇合適(shi)的(de)(de)切(qie)削(xue)液對于保證產(chan)品加(jia)工(gong)質量(liang)、提高加(jia)工(gong)效率、減少環境(jing)污染(ran)都是至關(guan)重要的(de)(de)。
　　切削(xue)液(ye)(ye)通常也被(bei)稱為(wei)“冷卻(que)液(ye)(ye)” , 在金屬加工(gong)(gong)過程中它除具(ju)有(you)潤滑(hua)、冷卻(que)、排屑、防(fang)(fang)銹的(de)功能外， 還具(ju)有(you)防(fang)(fang)泡沫、對環境友好(hao)、抗菌等功能。切削(xue)液(ye)(ye)的(de)選用(yong)與(yu)工(gong)(gong)件表面質(zhi)量和加工(gong)(gong)精度有(you)關， 還與(yu)被(bei)加工(gong)(gong)材料(liao)(liao)(liao)、加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)過程以及刀(dao)具(ju)材料(liao)(liao)(liao)密切相關。文章就數控刀(dao)具(ju)的(de)常用(yong)材料(liao)(liao)(liao)與(yu)切削(xue)液(ye)(ye)的(de)選用(yong)的(de)關系進(jin)行探討，旨在幫(bang)助(zhu)工(gong)(gong)程技術人(ren)員(yuan)正確使用(yong)切削(xue)液(ye)(ye)及有(you)效利用(yong)數控刀(dao)具(ju)。
數控刀具典型材料：
1 .1 　高速(su)鋼：
　　高(gao)速(su)(su)鋼(gang)(gang)是(shi)加(jia)人了較多的鎢(wu)（W）、鉬（Mo）、鉻（Cr）、釩（V）等(deng)合(he)(he)金元素的高(gao)合(he)(he)金工具(ju)(ju)鋼(gang)(gang)。高(gao)速(su)(su)鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)較高(gao)的硬度(du)（62HRC ～ 67HRC）和耐熱性(xing)， 在(zai)(zai)切削(xue)溫度(du)高(gao)達(da)500 ～ 650 ℃時仍能(neng)進行切削(xue)；高(gao)速(su)(su)鋼(gang)(gang)的強度(du)高(gao)（抗彎強度(du)是(shi)一般硬質合(he)(he)金的2 ～ 3 倍， 陶(tao)瓷的5 ～ 6 倍）、韌性(xing)好， 可(ke)在(zai)(zai)有(you)(you)沖擊、振動(dong)的場合(he)(he)應用；它可(ke)以用于加(jia)工有(you)(you)色金屬、結構鋼(gang)(gang)、鑄鐵、高(gao)溫合(he)(he)金等(deng)范圍廣泛的材料。高(gao)速(su)(su)鋼(gang)(gang)的制造(zao)工藝性(xing)好， 容易磨(mo)出鋒利的切削(xue)刃(ren)， 適于制造(zao)各類刀(dao)(dao)具(ju)(ju)， 尤其適于制造(zao)鉆頭(tou)、拉刀(dao)(dao)、成形刀(dao)(dao)具(ju)(ju)、齒輪刀(dao)(dao)具(ju)(ju)等(deng)形狀復(fu)雜的刀(dao)(dao)具(ju)(ju)。
　　高(gao)速鋼按切削性(xing)能(neng)可(ke)(ke)分(fen)為(wei)普通高(gao)速鋼和高(gao)性(xing)能(neng)高(gao)速鋼；按制造工(gong)藝(yi)方法可(ke)(ke)分(fen)為(wei)熔(rong)煉(lian)高(gao)速鋼和粉末冶(ye)金高(gao)速鋼。
1 .2 　硬質合金：
　　硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)質(zhi)合金(jin)(jin)是(shi)用高硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)、難熔的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)碳化物（WC 、TiC 等）和(he)金(jin)(jin)屬(shu)粘(zhan)結(jie)劑（Cr 、Ni 等）在(zai)(zai)(zai)高溫條件下(xia)燒結(jie)而成的(de)(de)(de)粉末冶金(jin)(jin)制品。硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)質(zhi)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)常(chang)溫硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)達89HRA ～ 93HRA , 760 ℃時(shi)其硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)為77HRA ～ 85HRA ,在(zai)(zai)(zai)800 ～ 1 000 ℃時(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)質(zhi)合金(jin)(jin)還能進(jin)行切削， 刀具(ju)壽(shou)命比高速(su)鋼刀具(ju)高幾(ji)倍(bei)到幾(ji)十倍(bei)， 可加工(gong)包括淬硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)鋼在(zai)(zai)(zai)內的(de)(de)(de)多種材料。但硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)質(zhi)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)強度(du)和(he)韌性比高速(su)鋼差， 常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)沖(chong)擊韌性僅(jin)為高速(su)鋼的(de)(de)(de)1 8 ～ 130 , 因(yin)此(ci)， 硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)質(zhi)合金(jin)(jin)承受切削振動和(he)沖(chong)擊的(de)(de)(de)能力較差。表(biao)1 是(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)質(zhi)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)幾(ji)種類型。
1 .3 　陶瓷(ci)刀具：
　　陶瓷刀具具有很高(gao)的硬(ying)度、耐(nai)磨性(xing)能及良(liang)好的高(gao)溫力學性(xing)能， 與(yu)(yu)金屬(shu)的親合力小， 不易與(yu)(yu)金屬(shu)產(chan)生粘結， 并且化學穩定(ding)性(xing)好。陶瓷刀具主要應用(yong)于鋼(gang)、鑄鐵及其(qi)合金和難加工材料的切(qie)(qie)削加工， 可以用(yong)于超高(gao)速(su)切(qie)(qie)削、高(gao)速(su)切(qie)(qie)削和硬(ying)材料切(qie)(qie)削。
1 .4 　超硬刀具(ju)：
　　超硬(ying)材(cai)料是(shi)指人(ren)造金(jin)剛(gang)(gang)石和立(li)方(fang)氮化硼（簡稱(cheng)(cheng)CBN）, 以(yi)及(ji)用這(zhe)些粉末與結合(he)劑(ji)燒結而成(cheng)的聚晶金(jin)剛(gang)(gang)石（簡稱(cheng)(cheng)PCD）和聚晶立(li)方(fang)氮化棚（簡稱(cheng)(cheng)PCBN）等。
　　超硬材料(liao)(liao)具(ju)有優良的(de)耐磨性， 主要(yao)應用于高速(su)切削及難切削材料(liao)(liao)的(de)加工。
2 　常見切削液的種類
　　為(wei)適應不(bu)同的(de)(de)加(jia)工(gong)工(gong)藝要(yao)求， 切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)有很(hen)多品種(zhong)， 按化學組(zu)成和狀態可分為(wei)水(shui)基(ji)(ji)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)和油(you)(you)基(ji)(ji)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)兩(liang)大(da)類。一(yi)般(ban)用水(shui)稀釋而成的(de)(de)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)稱為(wei)水(shui)基(ji)(ji)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)， 不(bu)需要(yao)用水(shui)稀釋而使用的(de)(de)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)稱為(wei)油(you)(you)基(ji)(ji)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)。水(shui)基(ji)(ji)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)以冷卻(que)為(wei)主(zhu)， 潤滑(hua)性(xing)能較差，常(chang)用的(de)(de)水(shui)基(ji)(ji)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)有：防銹(xiu)乳(ru)化液(ye)(ye)(ye)、防銹(xiu)潤滑(hua)劑乳(ru)化液(ye)(ye)(ye)、極壓乳(ru)化液(ye)(ye)(ye)、微乳(ru)液(ye)(ye)(ye)等(deng)；油(you)(you)基(ji)(ji)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)以潤滑(hua)作(zuo)(zuo)用為(wei)主(zhu)， 冷卻(que)作(zuo)(zuo)用和清洗(xi)作(zuo)(zuo)用較差， 常(chang)用的(de)(de)油(you)(you)基(ji)(ji)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)有：純礦物(wu)油(you)(you)、脂(zhi)肪油(you)(you)（或油(you)(you)性(xing)添加(jia)劑）+礦物(wu)油(you)(you)、非活性(xing)極壓切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)油(you)(you)、活性(xing)極壓切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)油(you)(you)等(deng)。幾(ji)種(zhong)主(zhu)要(yao)切(qie)削(xue)(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)組(zu)成及(ji)應用特點如表2 所示。
3 　切削(xue)液的合理選(xuan)用(yong)
　3 .1 　高(gao)速鋼刀具：
　　這種材(cai)料是以鉻、鎳、鎢、鉬、釩（有的(de)(de)還含(han)有鋁）為基(ji)礎的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)級(ji)合金鋼， 它們的(de)(de)耐熱性(xing)明顯比(bi)(bi)工具鋼高(gao)(gao)(gao)， 允許的(de)(de)最高(gao)(gao)(gao)溫(wen)度可達600 ℃。與其他耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)的(de)(de)金屬和(he)陶瓷材(cai)料相比(bi)(bi)， 高(gao)(gao)(gao)速鋼有一系列(lie)優(you)點(dian)， 特別(bie)是它有較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)韌性(xing)， 適合于(yu)幾何(he)形狀復(fu)雜的(de)(de)工件和(he)連續的(de)(de)切(qie)削加(jia)工， 而且高(gao)(gao)(gao)速鋼具有良(liang)好的(de)(de)可加(jia)工性(xing)和(he)價格(ge)上(shang)容易(yi)被接(jie)受(shou)的(de)(de)特點(dian) 。
　　由(you)于高(gao)(gao)速鋼刀具紅硬性差， 使(shi)用(yong)(yong)中(zhong)需采(cai)用(yong)(yong)切(qie)(qie)削(xue)液(ye)(ye)(ye)。低速和(he)中(zhong)速切(qie)(qie)削(xue)時， 建議采(cai)用(yong)(yong)油(you)基切(qie)(qie)削(xue)液(ye)(ye)(ye)或乳化液(ye)(ye)(ye)。在高(gao)(gao)速切(qie)(qie)削(xue)時， 由(you)于發熱量大， 以采(cai)用(yong)(yong)水基切(qie)(qie)削(xue)液(ye)(ye)(ye)為宜。若(ruo)使(shi)用(yong)(yong)油(you)基切(qie)(qie)削(xue)液(ye)(ye)(ye)會產生(sheng)較多油(you)霧， 污染(ran)環境， 而且(qie)容易造成工(gong)(gong)件(jian)燒傷， 加工(gong)(gong)質(zhi)量下降， 刀具磨損(sun)增大。另外， 粗加工(gong)(gong)時建議采(cai)用(yong)(yong)極(ji)(ji)壓(ya)水溶液(ye)(ye)(ye)或極(ji)(ji)壓(ya)乳化液(ye)(ye)(ye)， 而精加工(gong)(gong)時采(cai)用(yong)(yong)極(ji)(ji)壓(ya)乳化液(ye)(ye)(ye)或極(ji)(ji)壓(ya)切(qie)(qie)削(xue)油(you)， 以減(jian)小摩擦， 提高(gao)(gao)表面質(zhi)量和(he)精度， 延長刀具壽命(ming)。
3 .2 　硬質(zhi)合金(jin)刀具：
　　硬(ying)質合金是由碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）、碳化鉭（TaC）和5 %～ 10 %的(de)鈷組(zu)成， 它的(de)硬(ying)度大(da)大(da)超(chao)過高(gao)速(su)鋼， 最高(gao)允許工作溫度可(ke)達1 000 ℃， 具有優良的(de)耐磨性能(neng)， 在加工鋼鐵材料時， 可(ke)減(jian)少切屑間的(de)粘結現象。
　　由(you)于硬(ying)質(zhi)合(he)金(jin)刀(dao)具紅硬(ying)性好， 在加工(gong)(gong)一般的(de)材料(liao)時(shi)， 一般不加切削(xue)液而采(cai)用干(gan)(gan)切削(xue)， 但(dan)在干(gan)(gan)切削(xue)時(shi)， 工(gong)(gong)件溫升較高， 使工(gong)(gong)件易產生熱變形， 影響工(gong)(gong)件加工(gong)(gong)精度(du)， 而且在沒有潤滑劑的(de)條件下進行切削(xue)， 由(you)于切削(xue)阻力(li)大(da)， 使功率(lv)消耗(hao)增大(da)， 刀(dao)具的(de)磨損也(ye)加快。硬(ying)質(zhi)合(he)金(jin)刀(dao)具價格較貴， 所以從(cong)經濟方(fang)面考慮，干(gan)(gan)切削(xue)也(ye)是不合(he)算的(de)。
　　在(zai)選(xuan)用(yong)切(qie)削(xue)(xue)(xue)液(ye)時， 要(yao)考(kao)慮硬質合金對驟(zou)(zou)熱(re)的(de)敏感(gan)性， 盡可(ke)能使刀(dao)具(ju)均勻(yun)受(shou)熱(re)， 否(fou)則(ze)會導致崩(beng)刃。一般(ban)油(you)基(ji)切(qie)削(xue)(xue)(xue)液(ye)的(de)熱(re)傳導性能較(jiao)差， 使刀(dao)具(ju)產生(sheng)驟(zou)(zou)冷的(de)危險性要(yao)比水基(ji)切(qie)削(xue)(xue)(xue)液(ye)小， 所以(yi)一般(ban)選(xuan)用(yong)含有抗磨添加劑的(de)油(you)基(ji)切(qie)削(xue)(xue)(xue)液(ye)為宜。在(zai)使用(yong)切(qie)削(xue)(xue)(xue)液(ye)進行(xing)切(qie)削(xue)(xue)(xue)時，要(yao)注(zhu)意(yi)均勻(yun)地冷卻刀(dao)具(ju)， 最好在(zai)開始切(qie)削(xue)(xue)(xue)之前預先冷卻刀(dao)具(ju)。對于(yu)高(gao)速切(qie)削(xue)(xue)(xue)， 要(yao)用(yong)大流量切(qie)削(xue)(xue)(xue)液(ye)噴淋切(qie)削(xue)(xue)(xue)區， 以(yi)免造成刀(dao)具(ju)受(shou)熱(re)不(bu)均勻(yun)而產生(sheng)崩(beng)刃， 亦可(ke)減少由于(yu)溫度(du)過高(gao)產生(sheng)蒸(zheng)發而形(xing)成的(de)油(you)煙污染。
　3 .3 　陶瓷刀具(ju)：
　　這種材料采用氧化(hua)鋁、金屬和碳化(hua)物在高溫下燒結(jie)而成(cheng)， 它的(de)高溫耐(nai)磨性(xing)比硬質(zhi)合(he)金還要好， 故一般(ban)采用干(gan)切(qie)削。考慮到均(jun)勻的(de)冷卻和避免溫度過高， 也常使用水基切(qie)削液(ye)， 但最好連續、充分的(de)澆注，不要間斷。
3 .4 　金(jin)剛石(shi)刀具：
　　具有極高(gao)(gao)的硬度(du)， 一般(ban)使用干切(qie)削。為避免溫度(du)過高(gao)(gao)， 也(ye)像陶瓷材料(liao)一樣(yang)， 許(xu)多情況下采用水基切(qie)削液。
　4 　結(jie)論
根據不同的(de)刀具(ju)材料合(he)理選擇切削液， 不僅能(neng)(neng)提(ti)高(gao)工件的(de)表(biao)面質量和加(jia)工精度， 而且(qie)能(neng)(neng)減小(xiao)工件的(de)熱變形和刀具(ju)的(de)磨損， 提(ti)高(gao)刀具(ju)的(de)耐用度、降低生(sheng)產(chan)(chan)成本(ben)， 提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)(chan)效率， 故在生(sheng)產(chan)(chan)中應加(jia)以(yi)重視(shi)。