摘要:正確的選用切削液,可以提高金屬切削的生產(chǎn)率,保證被加工材料的加工精度。不同的加工方法選用切削液的種類與方法不同,了解不同加工方法的切削液選用,能保證加工過(guò)程持續(xù)有效的進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:切削加工切削液選用
在金屬切削過(guò)程中,為提高切削效率、工件精度和降低工件表面粗糙度,延長(zhǎng)刀具使用壽命,達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果,就必須減少刀具與工件、刀具與切屑之間磨擦,及時(shí)帶走切削區(qū)內(nèi)因材料變形而產(chǎn)生的熱量。要達(dá)到這些目的,一方面是通過(guò)開(kāi)發(fā)高硬度耐高溫的刀具材料和改進(jìn)刀具的幾何形狀,而另一方面采用性能優(yōu)良的切(磨)削液往往可以明顯提高切削效率,降低工件表面粗糙度,延長(zhǎng)刀具使用壽命,取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
在機(jī)械加工中切削液的主要功能是潤(rùn)滑和冷卻作用,加入特殊添加劑后還可起到清洗和防銹的作用,用于保護(hù)機(jī)床,刀具及工件等物件不被腐蝕。我們?cè)跈C(jī)械加工中,常用的切削液有:水溶液、普通乳化液、極壓乳化液、礦物油、植物油、動(dòng)物油、極壓切削油等。其中,水溶液的冷卻效果最好,極壓切削液的潤(rùn)滑效果最好,下面本文就針對(duì)于常用的金屬切削方法切削液的選用進(jìn)行探討。
1.車削時(shí)切削液的選用
車削加工時(shí)最常用的一種切削加工方法,粗車時(shí)加工余量較大,因而切削深度和進(jìn)給量都較大,切削阻力大,產(chǎn)生大量切削熱,刀具磨損也較嚴(yán)重,主要應(yīng)選擇用以冷卻作用為主并具有一定清洗、潤(rùn)滑和防銹作用的水基切削液,將切削熱及時(shí)帶走,降低切削溫度,從而提高刀具耐用度,一般選用極壓乳化液效果好。
極壓乳化液除冷卻性能好之外,還具備良好的極壓潤(rùn)滑性,可明顯延長(zhǎng)刀具使壽命,提高切削效率,使用水基切削液要注意機(jī)床導(dǎo)軌面的保養(yǎng),下班前要將工作臺(tái)上的切削液擦干,涂上潤(rùn)滑油。精車時(shí),切削余量較小,切削深度只有0.05~0.8mm,進(jìn)給量小,要求保證工件的精度和粗糙度。精車時(shí)由于切削力小,溫度不高,所以宜采用高濃度(10%以上)的乳化液和含油性添加劑的切削液為宜。對(duì)于精度要求很高的車削,如精車螺紋,要采用菜籽油、豆油劃其他產(chǎn)品作潤(rùn)滑液才能達(dá)到精度要求。正如上面所提到的,由于植物油穩(wěn)定發(fā)差,易氧化,有的工廠采用了精密切削潤(rùn)滑劑全損耗系統(tǒng)用油作為精密切削油,效果很好。
2.銑削時(shí)切削液的選用
銑削是最常用的平面加工方法,銑削是斷續(xù)切削,每個(gè)刀齒的切削深度時(shí)刻變化,容易產(chǎn)生振動(dòng)和一定和沖擊力,所以銑削條件比車削條件差。用高速刀具高速平銑或高速端銑時(shí),均需要冷卻性好,并有一定潤(rùn)滑性能的切卻液,如極壓乳化液。在低速銑削時(shí),要求用潤(rùn)滑性好的切削油,如精密切削油和非活性極壓油。對(duì)不銹鋼和耐熱合金鋼,可用含硫、氯極壓添加劑的切削油。
3.鉸削
鉸削加工是對(duì)孔的精度加工,要求精度高鉸削屬低速小進(jìn)給量切削,主要是刀具與孔壁成擠壓切削,切屑碎片易留在刀槽或粘接在刀刃邊上,影響刃帶的擠壓作用,破壞加工精度和表面粗糙度增加切削扭矩,還會(huì)產(chǎn)生積屑瘤,增加刀具磨損鉸孔基本上屬于邊界潤(rùn)滑狀態(tài),一般采用潤(rùn)滑性能良好并有一定良好性的高濃度極壓乳化液或極壓切削油,就可以得到良好效果。對(duì)深孔鉸削,采用潤(rùn)滑性能好的深孔鉆切削油便能滿足工藝要求
4.拉削
拉削是加工內(nèi)表面的效率較高的加工方法,拉削時(shí)拉刀沿著軸線方向按刀刃和齒升并列著眾多刀齒的加工工具,拉削加工的特點(diǎn)是能夠高精度地加工出具有復(fù)雜形狀的工件。因?yàn)槔妒琴F重刀具所以刀具耐用度對(duì)生產(chǎn)成本影響較大。此外,拉削是精加工,對(duì)工件表面粗糙度要求嚴(yán)格。拉削時(shí),切削阻力大,不易排屑,冷卻條件差,易刮傷工件表面,所以要求切削液的潤(rùn)滑性和排悄性能較好。國(guó)內(nèi)已有專用的含硫極壓添加劑的拉削油。
5.鉆孔
使用一般的麻花鉆鉆孔,屬于粗加工,鉆削時(shí)排屑困難,切削熱不易導(dǎo)出往往造成刀刃退火,影響鉆頭使用壽命及加工效率。選用性能好的切削液,可以使鉆頭的壽命延長(zhǎng)數(shù)倍甚至更多,生產(chǎn)率也可明顯提高。一般選用極壓乳化液或極壓合成切削液。極壓合成切削液表面張力低,滲透性好,能及時(shí)冷卻鉆頭,對(duì)延長(zhǎng)刀具壽命,提高加工效率十分有效。對(duì)于產(chǎn)銹鋼、耐熱合金等難切削材料,可選用低粘度的極壓切削油。
6.磨削加工
6.1.普通磨削
可采用防銹乳化液或蘇打水及合成切削液,對(duì)于精度要求和精密磨
削,使用精磨液可明顯提高工件加工精度和磨削效率
6.2.高速磨削
通常把砂輪線速度超過(guò)50m/s的磨削稱為高速磨削。當(dāng)砂輪的線速度增加時(shí),磨削溫度顯著升高。從試驗(yàn)測(cè)定,砂輪線速度為60m/s時(shí)的磨削溫度(工作平均溫度)比30m/s高約50%~70%;砂輪線速度為80m/s時(shí),磨削溫度比60m/s時(shí)又高15%~20%。砂輪線速度提高后,單位時(shí)間內(nèi)參加磨削的磨粒數(shù)增加,摩擦作用加劇,消耗能量也增大,使工件表層溫度升高,增加表面發(fā)生燒傷和形成裂紋的可能性,這就需要用具有高效冷卻性能的冷卻液來(lái)解決,所以在高速磨削時(shí),不能使用普通的切削液,而要使用具有良好滲透、冷卻性能的高速磨
削液,才能滿足線速度60m/s的高速磨削工藝要求。
6.3.強(qiáng)力磨削
這是一種先進(jìn)的高效磨削工藝,例如功入式高速?gòu)?qiáng)力磨削時(shí),線速度為60m/s的砂輪以每分鐘3.5~6mm左右有進(jìn)給速度徑向功入,功除率可高達(dá)20~40mm3/mm.s,這時(shí)砂輪磨粒與工件摩擦非常劇烈,即使在高壓大流量和條件下,所測(cè)到摩擦區(qū)工件表層溫度范圍達(dá)700~1000℃,如果冷卻條件不好,磨削過(guò)程就不可能進(jìn)行。在功入式強(qiáng)力磨削時(shí),采用性能優(yōu)良的合成強(qiáng)力磨削液與乳化液相比,總磨量提高35%,磨削比提高30%~50%,延長(zhǎng)正常磨削時(shí)間約40%,降低功率損耗約40%,所以強(qiáng)力磨削時(shí),冷卻液的性能對(duì)磨削效果影
響很大。
總之加工方法不同,切削液的選用就不同只有針對(duì)每種加工方法的特點(diǎn),選用的合理的切削液才能加工出符合要求的產(chǎn)品。