理论教育 如何选择合适的切削液?

如何选择合适的切削液?

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:切削液又称为冷却润滑液,主要是用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液,对提高刀具寿命和加工质量具有重要的作用。由于切削时各接触表面间具有高速、高温、高压和粘结等特点,切削液的渗透作用是很困难的。因此,切削液润滑作用的好坏取决于切削液的渗透性、油性和油膜强度。(二)常用切削液及其选择切削加工中常用的切削液有水溶液、乳化液和油液。

如何选择合适的切削液?

切削液又称为冷却润滑液,主要是用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液,对提高刀具寿命和加工质量具有重要的作用。

(一)切削液的作用

1.冷却作用

切削液通过不同的流动方式进入切削区域后,通过切削热的传导、对流和汽化,使切屑、刀具和工件上的部分热量被带走,使切削区的温度降低而起到冷却作用。

切削液冷却作用的效果取决于其本身的性质(导热系数、热容、汽化热和汽化速度等)和冷却的方法。冷却的方法有浇注法、喷雾法、内冷法等。浇注法由于受切屑排除的影响,切削液很难进入切削区,冷却效果不好,但由于方法简单,使用方便,应用较广泛。喷雾法是使高速喷射到切削区的液体雾化,由于切削热的作用使之汽化而吸收大量的热量,具有较好的冷却作用,但此方法需要另加额外的设备,较为复杂,通常较少使用。内冷法是使切削液通过刀体上的通道流向刀刃部位,此方法需要特殊的刀体结构,一般也较少用。

2.润滑作用

切削液的润滑作用是通过切削液渗透到刀具与切屑和工件之间形成润滑膜而达到的。由于切削时各接触表面间具有高速、高温、高压和粘结等特点,切削液的渗透作用是很困难的。因此,切削液润滑作用的好坏取决于切削液的渗透性、油性和油膜强度。渗透性决定着切削液能否进入切削区,如进不去,就很难谈润滑效果;油性决定着进入的切削液形成油膜的能力,进入切削区了形不成油膜,润滑效果也很差;油膜强度决定着进入切削区的切削液形成油膜的强度,如油膜强度较低,在高温、高压下很容易破裂,在刀具与切屑和工件之间形不成连续的润滑膜,其润滑效果也较差。

3.清洗作用

切削液在流动过程中将冲走切削中留下的细碎切屑和磨粒等污物,从而起到清洗的作用。

4.防腐作用

切削液中加有防腐添加剂,如亚硫酸钠、磷酸三钠、三乙醇胺等,使金属表面形成保护膜,防止机床和工件受空气、水分和酸等介质的腐蚀,起到防腐蚀的作用。

(二)常用切削液及其选择(www.daowen.com)

切削加工中常用的切削液有水溶液、乳化液和油液。

(1)水溶液 水溶液是在水中加入防腐剂、清洗剂,有时也加入油性添加剂以增加润滑的性能。常用的有碳酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液和磷酸三钠水溶液。

(2)乳化液 乳化液是在水中加入乳化油搅拌而成的乳白色液体。乳化油是由矿物油与表面活性乳化剂配置而成。表面活性剂的分子有两个头,一头与水亲合,另一头与油亲合,从而使油和水均匀的混合。

按乳化液中加入乳化油量的多少,可配置成不同浓度的乳化液。低浓度的乳化液主要起冷却作用,使用于磨削和粗加工;高浓度的乳化液主要起润滑作用,使用于精加工和复杂工序的加工。加工普通碳钢时,可根据加工要求参考切削手册选配乳化液的浓度。

乳化油中也常加入防腐添加剂、极压添加剂,来提高乳化液的性能。加入防腐添加剂的叫防腐乳化油,加入极压添加剂的叫极压乳化油。

(3)油液 油液有切削油和极压切削油两种。

1)切削油有矿物油(机械油、轻柴油、煤油等)、动植物油(豆油、菜油、蓖麻油、棉子油、猪油等)、动植物混合油等。由于动植物油为食用油,且易变质,所以较少使用。

普通车削、攻螺纹等可采用机油;精加工有色金属和铸铁时,为保证加工表面质量,常采用粘度小、润滑性好的煤油或煤油与矿物油的混合油;普通孔或深孔精加工可使用煤油或煤油与机油的混合油;轻柴油具有冷却和润滑作用,其粘度小,流动性好,在自动机床上兼有自身润滑和切削液双重作用。

2)极压切削油是在切削油中加入硫、磷和氯等极压添加剂后形成的,能够显著的提高润滑效果和冷却作用,特别是在精加工、关键工序和难加工材料的切削时尤为重要。

由于硫化油在高温时能够形成牢固的吸附膜,润滑和冷却作用非常显著,因此在生产中被广泛使用。硫化油是在矿物油中加入动植物油和硫化鲸油或硫化棉子油配置而成,常用于拉孔、齿轮加工等。对不锈钢的车削、铣削、钻削和螺纹加工,也能提高刀具寿命和减小表面粗糙度值。

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