
對于工具制造商而言,除了設備和砂輪等因素外,在工具制造過程中還存在一個不容忽視的問題,即合理選擇研磨液和研磨油。
(1)選擇研磨液。硬質合金材料本身比較堅硬易碎,磨削溫度可以達到1000℃左右,但是產生的大量熱量中只有15%被磨損屑帶走,而8%則被工件帶走。對于硬質合金刀具生產中使用的磨削液,應具有以下功能特性: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,而是通過提供較高的光滑度來減少熱量的產生。通常,對硬質合金刀具生產中使用的研磨油的要求如下:①選擇質量更高,閃點更高且蒸發(fā)性較低的基礎油,例如加氫裂化基礎油或基礎油。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研磨油具有適當的粘度,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,防止磨油腐蝕機床的有色金屬零件。
所謂硬質合金是通過粉末冶金由碳化物(主要是碳化鎢WC,碳化鈦TiC,碳化鉭TaC和碳化鈮NbC)和金屬粘結劑鈷制成的合金。硬質合金的主要特點是:(1)高硬度,HV硬度為1300?1800 kg / mm2。 (2)屈服強度高,達到4600?6000MPa,抗塑性變形性好。 (3)導熱系數小,0.07?0.19 W /(m·k)。如何減少熱量的產生并在加工過程中帶走熱量是一個主要的難題。 (4)熱膨脹系數低,在5×10-6到6.5×10-6℃之間,約為鋼的1/3。 (5)脆性較大。以硬質合金深孔鉆頭和所有硬質合金刀具為例,硬質合金刀具的典型生產工藝路線如下表所示。
由于硬質合金刀具材料的高硬度,脆性和低熱導率,這給刀具的磨削帶來了很大的困難,特別是對所有具有大磨削余量的硬質合金刀具的磨削。其中:①工具材料硬度高,需要較大的磨削壓力; ②工具材料的導熱系數低,不允許有過多的磨削熱; ③工具材料易碎,增加了開裂的可能性。
因此,硬質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。磨削硬質合金刀具時,如果磨削溫度高于600℃,則刀具表面會發(fā)生氧化變色,導致不同程度的磨削燒傷。在嚴重的情況下,硬質合金刀具會破裂。這些裂紋通常相對較小,并且裂紋附近的地面通常具有藍色,紫色,棕色或黃色的不同氧化鎢顏色。