例如,維持一個(gè)大型的切削液系統(tǒng)需花費(fèi)很多資金,同時(shí)需要定期添加防腐劑,更換切削液等,因而增加了許多費(fèi)用,其費(fèi)用比例已占總生產(chǎn)成本的15%~17%,而刀具成本通常只占總成本的2%~5%.加之由于切削液中的有害物質(zhì),對工人的健康造成危害,造成環(huán)境污染等。所以,它的使用帶來了越來越多的問題。從這些方面來說,干切削具有更多優(yōu)勢。
干切削中的刀具應(yīng)有更優(yōu)異的耐高溫性能(熱硬性)和耐磨性能,目前的刀具材料中,如新型硬質(zhì)合金、陶瓷、CBN和PCBN等有足夠的耐高溫磨損性能,能夠在干切削條件下使用。而且,現(xiàn)代切削刀具材料應(yīng)用于高速加工時(shí)更適合干切削。像CBN和先進(jìn)的硬質(zhì)合金材質(zhì)等級,尤其是有涂層保護(hù)的刀具材料,在高速高溫下不使用切削液實(shí)際上切得更有效率和壽命。
干切削對刀具的要求
干切削的刀具材料必須要有優(yōu)良的熱硬性和耐磨性,以可有效地承受切削過程的高溫;較低的摩擦系數(shù),以可降低刀具與切屑與工件表面之間的摩擦抑制切削溫度的上升;較高的強(qiáng)度和耐沖擊性能,以可承受更大的切削力和更差的切削條件。要實(shí)現(xiàn)干切削,刀具材料有高的耐熱性能(熱硬性)和耐磨性能尤為必須。目前立方氮化硼(CBN)、聚晶立方氮化硼(PCBN)、金剛石、聚晶金剛石(PCD)、陶瓷(A12O3、Si3N4)、金屬陶瓷(CERAMIC)、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金和硬質(zhì)合金涂層等刀具材料已廣泛用于干切削之中。伊斯卡近兩年開發(fā)了眾多可用于干切削的刀具材料:IB90及IB85,CBN含量高達(dá)85%和90%,刀片的耐磨性和韌性高,能應(yīng)對斷續(xù)切削所帶來的震動,推薦用于鑄鐵的高速切削及淬硬鋼的斷續(xù)切削及粗加工。低CBN含量的牌號,IB55,IB50,CBN含量為50%和55%,更適合于半精加工及精加工。IB10H屬于超細(xì)晶粒的CBN,耐磨性和韌性更高,用于高速連續(xù)切削,可獲得高的表面質(zhì)量;IB20H細(xì)晶粒及中等晶粒CBN,用于連續(xù)-輕微斷續(xù)切削加工;還有IB10HC、IB25HC和IB25HA涂覆TiN、Ti(C,N,O)和Ti(C,N),應(yīng)用于各種對應(yīng)的場合。