切削液基础知识
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切削液不得不知的基本知识金属加工液金属及其合金在切削、成形、处理和保护等过程忠使用的工艺润滑油统称为金属加工液,又名切削液。
在金属加工过程中,为了降低切削时的切削力,及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度,提高刀具耐用度,从而提高生产效率,改善工件表面粗糙度,保证工件加工精度,达到最佳的经济效果,通常使用金属加工液。
金属加工液在金属加工过程中具有润滑、冷却、清洗、防锈等作用;其中核心作用是:一方面通过冷却作用降低加工过程中的变形热,另一方面通过润滑作用来减少金属加工过程中的磨擦热,从而来提高金属加工质量,延长刀具的使用寿命等。
1、冷却性能:冷却作用是通过乳化液和因切削而发热的刀具、切屑和工件间的对流和汽化作用把切屑热从固体(刀具、工件)处带走,从而有效地降低切削温度,减少工件和刀具的热变形,保持刀具硬度提高加工精度和刀具耐用度。
2、润滑性能:润滑作用就是其减少前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦形成部分润滑膜的作用,以防止刀具与切屑或工件间的粘着,所以良好的润滑可以减少功能消耗、刀具磨损和良好的表面光洁度。
3、清洗性能:在金属加工过程中,切屑、铁粉、磨屑、油污、沙粒等常常粘附在工件、刀具或砂轮表面及缝隙中,同时沾污机床和工件,不易清洗,使刀具或砂轮切屑刃口变钝,影响切削效果。
所以要求乳化液有良好的清洗作用。
乳化液的清洗性能就是指乳化液防止这些细颗粒粘结和利用液流的机械冲洗作用将其冲走的能力。
4、防锈性能:在金属加工过程中,工件要与环境介质如水、氧、硫、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氯离子、游离酸碱和乳化液分解或氧化变质所产生的油泥等腐蚀性介质接触而受到腐蚀,机床部件与乳化液接触的部分会产生腐蚀。
因此要求乳化液有一定的防锈能力。
金属加工液除了应具有良好的冷却性、润滑性、清洗性、防锈性外,还应具有防腐蚀性、抗菌性、防垢性、抗泡性、热稳定性、无毒、无害、无刺激性气味、不污染环境、使用方便等条件。
金属加工液可分为纯油性切削液和水溶性切削液两种。
切削液使用中的常见问题切削液使用中的常见问题在切削加工过程中,切削液是很重要的辅助材料。
随着科学技术和机械加工行业的迅猛发展,一些新型、高性能材料得以广泛应用。
这些材料大多属于高强度、高硬度的难加工材料,加工性能很差,这就给切削加工带来了困难。
切削液使用中的常见问题切削液变质发臭主要原因有切削液中含有大量细菌、空气中的细菌进入切削液和工件工序间造成切削液的感染细菌。
相应的抑制措施则是使用高质量、稳定性好的切削液,保持切削液的清洁并经常使用杀菌剂。
切削液腐蚀主要原因有切削液中浓缩液所占的比例偏低、切削液的PH值过高或过低以及不相似的金属材料接触、切削液中细菌的数量超标和工作环境的湿度太高。
采取用纯水配置切削液,并且切削液的比例应按所用切削液说明书中的推荐值使用;在需要的情况下使用防锈液;避免切削液受到污染,并避免不相似的材料接触。
切削液产生泡沫主要原因是切削液的液面太低、切削液的流速太快、切削液的喷嘴角度太直和搅拌配制切削液等。
使用时应注意保证切削液的液面高度并及时添加切削液;控制切削液流速不要太快;注意切削液喷嘴角度不要太直;配置乳化液时避免激烈搅拌和空气搅拌。
引起皮肤过敏主要原因可能是PH值太高、切削液的成分问题或者浓缩液使用配比过高等原因。
操作者应注意避免皮肤与切削液直接接触,使用杀菌剂要按说明书中的剂量使用,切削液中浓缩液比例一定要按照切削液的推荐值使用。
切削液的维护大型机械常采用集中冷却润滑系统,其冷却液是循环使用的,除了冷却液的维护也是重要的因素。
冷却液、切削液的维护工作主要包括以下几项:(1)确保液体循环通畅:及时排除循环路线的金属屑、金属粉末,以免造成导致管路和喷嘴堵塞。
(2)抑菌:切削液(特别是乳液)抑菌生长是颇为重要的。
可采用定期投入杀菌剂抑制细菌繁殖。
(3)切削液的净化:污染切削液的物质主要是金属粉末和沙粒细粉、漂浮油和游离水、微生物和繁殖物,特别是毛霉目真菌。
应定期更换切削液。
切削液有机物成分
切削液中的有机物成分主要包括以下几种:
1.基础液:主要是水,也有少量使用石油和醇类等其他液体作为基础液。
水是经济的基础液体,适用于大多数的切削液。
2.润滑剂:用于降低磨损、延长刀具寿命和改善表面质量的主要切削液成分。
多数切削液中的润滑剂是有机化合物,如矿物油、合成酯、聚乙二醇和聚己克隆等。
3.防锈剂:切削液中的防锈剂主要是有机胺、氯化脂和二硫代磷酸酯等。
起到保护切削液和机械零件不受腐蚀的作用。
4.其他添加剂:例如三乙醇胺、亚硝酸钠等,这些物质可以改善切削液的性能,提高其稳定性和抗氧化性。
如需获取更全面准确的有机物成分信息,建议查阅相关专业书籍或咨询工程师获取指导。
切削液参数
切削液的参数主要包括切削液的浓度、清洁度、种类等。
1、切削液的浓度:浓度直接影响切削液的润滑性能,从而影响切削过程中的刀具寿命和工件表面质量。
根据不同的加工需求,需要选择不同浓度的切削液。
例如,在加工铝合金时,切削液的浓度一般为8%~10%,而对于铸铁的加工,切削液的浓度一般为5%~7%。
2、切削液的清洁度:切削液中的杂质和颗粒物可能会对切削过程产生不良影响,如损坏刀具、划伤工件表面等。
因此,需要定期检查和更换切削液,以确保其清洁度。
3、切削液的种类:切削液的种类应根据不同的加工需求进行选择。
例如,透明水溶性切削液适用于结构钢的车削、研磨和钻孔,而乳化切削油则适用于金属加工的挤压、车、钻等工序。
此外,对于难切削材料,需要选择特殊的切削液和切削参数,例如在加工硬度高、导热系数低或化学活性大的材料时,需要使用具有良好润滑性能和冷却性能的切削液。
切削液常识-4 切削液的使用方法切削液的使用方法对刀具寿命和加工质量都有很大影响,即使是最好的切削液,如果不能有效地输送到切削区域也不能起到应有的作用,因此,选用润滑为主的切削液时,(如切削油,应当把它输送到能在摩擦表面生成油膜的部位。
相反,如果选用切削液以冷却为主(如水基切削液),就应当使切削液接近刀具的刀刃部。
这种条件下通常要用压力法强迫切削液进入切削区,从而把刀具、工件、切屑由于摩擦和变形所产生的热量带走。
连续应用切削液比间断应用切削液好,间断应用切削液会产生热循环,从而导致硬而脆的材料(如硬质合金刀具)产生裂纹和崩刀刃。
间断使用切削液除了缩短刀具寿命外,还会使工件表面粗糙度不均匀。
正确使用切削液的另一个好处是有效地排除切屑,这也是有助于刀具寿命的延长。
如适当安放切削喷嘴,可防止铣刀和钻头的排屑槽被切屑堵塞或排屑不畅。
对于一些大工件的加工,或大进给量的强力切削、磨削,采用二排或多排的冷却液喷嘴,使之能充分冷却,有利于提高加工效率,保证加工质量。
1)手工加油法:固体或膏状润滑剂可以用毛笔、刷子将润滑剂或涂或滴落到刀具或工件上(主要是攻螺纹、板牙套螺纹时)。
最近还研制出手提式供液器,通过加热将润滑剂雾化,喷到刀具和工件上。
在没有配量冷却系统的机床上,如果钻孔或攻螺纹的数量不多,用手工加油是有效的方法。
当在同一机床上要完成两种不同加工时,用手工加油可以与机床上的溢流冷却系统配合起来使用。
2)溢流法:最常见的使用切削液的方法是溢流法。
用低压泵把切削液打入管道中,经过阀门从喷嘴流出,喷嘴安装在接近切削区域。
切削液流过切削区后再流到机床的不同部位上,然后汇集到集油盘内,再从集油盘流回切削液箱中,循环使用。
因此,切削液箱应有足够的容积,使切削液有时间冷却并使切屑及磨粒等沉降。
视加工种类的不同切削液的容积为20~200L,个别加工则更大,如钻深孔及强力磨削等,切削液箱可达500~1000L或更大。
在集油盘内应设有粗的过滤器,防止大的切屑进入切削液箱。
切削液基础知识切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中,用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体切削液是金属切削加工的重要配套材料。
18世纪中后期以来,切削液在各种金属加工领域中得到了广泛的应用。
20世纪初,人们从原油中提炼出大量润滑油,发明了各种润滑油添加剂,真正拉开了现代切削液技术的历史序幕。
一、切削液的组成及性能特点切削液的品种繁多,作用各异,分为油基切削液和水基切削液两大类。
油基切削液也叫切削油,它主要用于低速重切削加工和难加工材料的切削加工。
水基切削液分为3大类乳化切削液、微乳化切削液和合成切削液。
二、切削液的作用使用切削液的主要目的是为减少切削能耗,及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度、减少刀具与工件间的摩擦和磨损、提高刀具使用寿命,保证工件加工精度和表面质量,提高加工效率,达到最佳经济效果。
切削液在加工过程中的这些效果主要来源于其润滑作用、冷却作用、清洗作用和防锈作用。
此外,因为切削液是油脂化学制品,直接与操作人员、工件和机床相接触,对其安全性和腐蚀性也必须有一定的要求。
三、切削液的发展趋势众所周知,切削液具有润滑、冷却、清洗及防锈等作用,对提高切削加工质量和效率、减少刀具磨损等均有显著效果。
近十多年来,我国的切削液技术发展很快,切削液新品种不断出现,性能也不断改进和完善,特别是20世纪70年代末生产的水基合成切削液和近几年发展起来的半合成切削液(微乳化切削液)在生产中的推广和应用,为机械加工向节能、减少环境污染、降低工业生产成本方向发展开辟了新路径。
四、切削液的选用切削液都是按照油基切削液和水基切削液来选用的。
总体上看,在加工质量和刀具寿命方面,油基切削液比水基切削液要优越,尽管随被加工材料、加工方法、加工条件的不同其优劣程度会有所差异。
所以,水基切削液应该用于存在着比加工质量和刀具寿命更优先的场合。
五、其他切削液1)膏状及固体润滑剂在攻螺纹时,常在刀具或工件上涂上一些膏状或固体润滑剂。
切削液的使用知识切削液是在机械加工过程中使用的一种液体,用于冷却和润滑刀具和工件,以提高加工质量和效率。
切削液的使用对于保护刀具、提高切削效果和提高加工精度有着重要的作用。
本文将介绍切削液的使用知识。
一、切削液的作用切削液的主要作用是冷却和润滑切削过程中的刀具和工件,同时也可以起到清洁切屑、减少摩擦和磨损、降低切削温度、提高切削速度等作用。
切削液可以有效地延长刀具的使用寿命,提高加工效率,减少加工成本。
二、切削液的种类切削液根据成分的不同可以分为水溶性切削液和油溶性切削液两大类。
水溶性切削液是以水为基础,加入一定比例的添加剂,如抗菌剂、润滑剂等,形成稳定的乳液。
油溶性切削液则是以油为基础,加入一定比例的添加剂,如抗菌剂、防锈剂等。
根据不同的切削加工需求,选择合适的切削液种类,可以提高加工效果。
三、切削液的选择切削液的选择应根据加工材料、切削方式、切削工况等因素进行综合考虑。
对于一般的金属加工,水溶性切削液能够满足要求;而对于高硬度材料、精密加工等特殊要求的加工,油溶性切削液更适合。
此外,还应考虑切削液的环境友好性、成本等因素。
四、切削液的使用方法1. 切削液的浓度:切削液的浓度直接影响到加工效果,应根据不同加工要求进行调整。
通常情况下,切削液的浓度为5%-10%较为合适。
2. 切削液的喷洒方式:切削液的喷洒方式有喷雾、浸润等多种方式。
根据不同的加工要求选择合适的喷洒方式,确保切削液能够充分润滑和冷却刀具和工件。
3. 切削液的循环使用:为了节约资源和降低成本,切削液可以进行循环使用。
循环使用时应定期检查切削液的浓度、PH值和清洁度,并进行相应的调整和处理。
五、切削液的保养与管理1. 切削液的保养:切削液在使用过程中会受到切屑、液压油、冷却液等杂质的污染,需要定期进行过滤和清洁。
可以使用滤网、分离器等设备对切削液进行过滤,去除杂质,保持切削液的清洁度。
2. 切削液的管理:切削液的管理包括切削液的定期更换、浓度的调整、PH值的监测等。
切削液的一些基本知识金属加工液金属及其合金在切削、成形、处理和保护等过程忠使用的工艺润滑油统称为金属加工液,又名切削液。
在金属加工过程中,为了降低切削时的切削力,及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度,提高刀具耐用度,从而提高生产效率,改善工件表面粗糙度,保证工件加工精度,达到最佳的经济效果,通常使用金属加工液。
金属加工液在金属加工过程中具有润滑、冷却、清洗、防锈等作用;其中核心作用是:一方面通过冷却作用降低加工过程中的变形热,另一方面通过润滑作用来减少金属加工过程中的磨擦热,从而来提高金属加工质量,延长刀具的使用寿命等。
1、冷却性能:冷却作用是通过乳化液和因切削而发热的刀具、切屑和工件间的对流和汽化作用把切屑热从固体(刀具、工件)处带走,从而有效地降低切削温度,减少工件和刀具的热变形,保持刀具硬度提高加工精度和刀具耐用度。
2、润滑性能:润滑作用就是其减少前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦形成部分润滑膜的作用,以防止刀具与切屑或工件间的粘着,所以良好的润滑可以减少功能消耗、刀具磨损和良好的表面光洁度。
3、清洗性能:在金属加工过程中,切屑、铁粉、磨屑、油污、沙粒等常常粘附在工件、刀具或砂轮表面及缝隙中,同时沾污机床和工件,不易清洗,使刀具或砂轮切屑刃口变钝,影响切削效果。
所以要求乳化液有良好的清洗作用。
乳化液的清洗性能就是指乳化液防止这些细颗粒粘结和利用液流的机械冲洗作用将其冲走的能力。
4、防锈性能:在金属加工过程中,工件要与环境介质如水、氧、硫、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氯离子、游离酸碱和乳化液分解或氧化变质所产生的油泥等腐蚀性介质接触而受到腐蚀,机床部件与乳化液接触的部分会产生腐蚀。
因此要求乳化液有一定的防锈能力。
金属加工液除了应具有良好的冷却性、润滑性、清洗性、防锈性外,还应具有防腐蚀性、抗菌性、防垢性、抗泡性、热稳定性、无毒、无害、无刺激性气味、不污染环境、使用方便等条件。
金属加工液可分为纯油性切削液和水溶性切削液两种。
切削液常识1.选择切削液时要注意什么从刀具方面考虑(1)高速钢刀具耐热性差,应采用切削液。
(2)硬质合金刀具耐热性好,一般不用切削液,必须使用时可采用低浓度乳化液或多效切削液(多效指润滑、冷却、防锈综合作用好,如高速攻螺纹油),且浇注时要充分连续,否则刀片会因冷热不均而导致破裂。
2。
从加工 ... 方面考虑(1)钻孔、铰孔、攻螺纹和拉削等工序的刀具与已加工表面摩擦严重,易采用乳化液、极压乳化液或极压切削油。
(2)成型刀具、齿轮刀具等价格昂贵,要求刀具使用寿命高,可采用极压切削油(如硫化油等)。
(3)磨削加工温度很高,还会产生大量的碎屑及脱落的沙粒,因此要求切削液应具有良好的冷却和清洗作用,常采用乳化液,如选用极压型或多效型合成切削液效果更好。
3。
从工件材料方面考虑(1)切削钢等塑性材料时,需用切削液。
(2)切削铸铁、青铜等脆性材料时可不用切削液,其作用不明显。
(3)切削高强度钢、高温合金等难加工材料时,属高温高压边界摩擦状态,易选用极压切削油或极压乳化液,有时还需配置特殊的切削液。
(4)对于铜、铝及铝合金,为得到较高的加工表面质量和加工精度,可采用10%~20%的乳化液或煤油等。
2.合成切削液包括哪些1、一种化学合成的切削液是含有水溶性防锈剂的真溶液,如亚硝酸钠、碳限钠、三乙醇胺等组成的水溶性液。
这类溶液具有一定的冷却、清洗、防锈性,不易变质,使用周期较长,但其润滑性和润湿性较差,表面张力较大(与水接近),并且在水分蒸发后,金属表面会留下硬的结晶残留物,所以这类切削液只适合于一般的磨削加工。
象我们威尔的固体切削液。
2、化学合成的切削液是由表面活性剂、水溶性防锈剂和水溶性润滑剂组成,是一种颗粒极小的胶体溶液。
这种切削液表面张力低,一般小于400Pa。
其润湿性好,渗透能力强,冷却和清洗性能好,也有一定的润滑作用。
由于合成以上上两种合成切削液是单相体系,其稳定性较乳化液好,使用周期长,但由于不含油,且清洗能力强,很容易把机床导轨面上的润滑油清洗掉,造成刀架移动困难,并容易在这些可移动部件的接触面产生锈蚀,所以在使用合成切削液时要注意加强设备的防锈管理。
切削液不得不知的基本知识金属加工液在金属加工过程中,为了降低切削时的切削力,及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度,提高刀具耐用度,从而提高生产效率,改善工件表面粗糙度,保证工件加工精度,达到最佳的经济效果,通常使用金属加工液。
金属加工液在金属加工过程中具有润滑、冷却、清洗、防锈等作用;其中核心作用是:一方面通过冷却作用降低加工过程中的变形热,另一方面通过润滑作用来减少金属加工过程中的磨擦热,从而来提高金属加工质量,延长刀具的使用寿命等。
1、冷却性能:冷却作用是通过乳化液和因切削而发热的刀具、切屑和工件间的对流和汽化作用把切屑热从固体(刀具、工件)处带走,从而有效地降低切削温度,减少工件和刀具的热变形,保持刀具硬度提高加工精度和刀具耐用度。
2、润滑性能:润滑作用就是其减少前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦形成部分润滑膜的作用,以防止刀具与切屑或工件间的粘着,所以良好的润滑可以减少功能消耗、刀具磨损和良好的表面光洁度。
3、清洗性能:在金属加工过程中,切屑、铁粉、磨屑、油污、沙粒等常常粘附在工件、刀具或砂轮表面及缝隙中,同时沾污机床和工件,不易清洗,使刀具或砂轮切屑刃口变钝,影响切削效果。
所以要求乳化液有良好的清洗作用。
乳化液的清洗性能就是指乳化液防止这些细颗粒粘结和利用液流的机械冲洗作用将其冲走的能力。
4、防锈性能:在金属加工过程中,工件要与环境介质如水、氧、硫、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氯离子、游离酸碱和乳化液分解或氧化变质所产生的油泥等腐蚀性介质接触而受到腐蚀,机床部件与乳化液接触的部分会产生腐蚀。
因此要求乳化液有一定的防锈能力。
金属加工液除了应具有良好的冷却性、润滑性、清洗性、防锈性外,还应具有防腐蚀性、抗菌性、防垢性、抗泡性、热稳定性、无毒、无害、无刺激性气味、不污染环境、使用方便等条件。
金属加工液可分为纯油性切削液和水溶性切削液两种。
金属加工液应具有如下作用:1、改善加工表面,提高表面光洁度;2、提高加工件尺寸的精密度;3、延长切削工具的寿命;4、随时排除切削屑末,洗净加工面;5、防止加工件腐蚀或生锈;6、提高切削加工效率;7、随时冷却加工件表面和加工刀具。
切削液基础知识切削液的作用(1)润滑作用:切削液能渗入到刀具、切屑、加工表面之间而形成薄薄的一层润滑膜或化学吸附膜,因此,可以减小它们之间的摩擦。
其润滑效果主要五决于切削液的渗透能力、吸附成膜的能力和润滑膜的强度。
在切削液中加入不同成分和比例的添加剂,可改变其润滑能力。
切削液的润滑效果还与切削条件有关。
例如,切削速度越高,切削厚度越大,工件材料强度越高,切削液的润滑效果就越差。
(2)冷却作用:切削液能从切削区域带走大量的切削热,使切削温度降低。
切削液冷却性能的好坏,取决于它的传热系数、比热容、气化热、气化速度、流量、流速及本身温度等。
一般来说,水溶液的冷却性能最好,乳化液次之,油类最差。
(3)清洗作用:切削液的流动可冲走切削区域和机床导轨上的细小切屑及脱落的磨粒,这对磨削、深孔加工、自动线加工来说是十分重要的。
切削液的清洗能力与它的一层保护膜,或与金属化合形成钝化膜,对工件、机床、刀具都能起到很好透性、流动性及使用压力有关,同时还受到表面活性剂性能的影响。
(4)防锈作用:在切削液中加入防锈添加剂以后,可在金属材料表面上形成附着力很强的防锈、防蚀作用。
切削液中的添加剂与切削液的种类(1)切削液中的添加剂:添加剂是一些化学物质,可分为油性添加剂、极压添加剂、表面活性添加剂和其它添加剂。
1)油性添加剂:油性添加剂含有极性分子,能与金属表面形成牢固的吸附膜,在较低的切削速度下能起到较好的润滑作用。
油性添加剂有动物油、植物油、脂肪酸、胺类、醇类、脂类等。
2)极压添加剂:极压添加剂是含有硫、磷、氯、碘等的有机化合物,他们在高温下与金属表面起化学反映,形成能耐较高温度和压力的化学润滑膜。
此润滑膜能承受很高的压强,能防止金属界面直接接触,降低摩擦因数,保持良好的切削润滑条件。
3)表面活性剂:表面活性剂即乳化剂,具有乳化作用和油性添加剂的润滑作用。
前者使矿物油和水混合乳化,形成乳化液;后者吸附在金属表面上形成润滑膜。
常用的表面活性剂有石油磺酸钠、油酸钠皂等,它们的乳化性能好,且具有一定的清洗、润滑、防锈性能。
此外,还有防锈添加剂(如亚硝酸钠、石油磺酸钠等)、抗泡沫添加剂(如二甲基硅油)和防霉添加剂(如苯酚等)。
添加剂选择恰当,可得到效果良好的切削剂。
(2)切削液的种类:切削液主要有水基和油基两种,前者冷却能力强,后者润滑性能突出。
1)水基切削液的主要成分是水、化学合成水或乳化液。
水基切削液中都添加有防锈剂,也有加入极压添加剂的。
2)油基切削液的主要成分是各种矿物油,动物油,植物油,或由它们组成的复合油,并可视需要添人各种添加剂,如极压添加剂、油性添加剂等。
油基切削液与水基切削液总的来说,油基切削液的润滑性好些,水基切削液的冷却性好些。
油基切削液在高温时易产生烟雾、易着火;水基切削液易生菌腐败,使用期短,容易生锈。
二者的优劣及特点可总结归纳如下表。
切削液的选择与应用(1)切削液的选择:切削液的效果,除了取决于切削液本身的性能外,还取决于工件材料、刀具材料和加工方法等因素,选择时应综合考虑。
粗加工和半精加工时切削热量大,因此,切削液的作用应以冷却散热为主。
精加工和超精加工时,为了获得良好的已加工表面质量,切削液应以润滑为主。
硬质合金刀具的耐热性较好,一般可不用切削液。
由于难加工材料的切削加工均处于高温高压边界润滑摩擦状态,因此,宜选用极压切削油或极压乳化液。
磨削的特点是温度高,会产生大量的细屑和砂粒,因此磨削液应有较好的冷却性和清洗性,并应有一定的润滑性和防锈性。
各种加工情况下的切削液的选择可参考表2-11。
表2-11 切削液选用参考表注:本表中数字代表意义如下:0—干切削 1—润滑性不强的化学合成液 2—润滑性较好的化学合成液 3—普通乳化液 4—极压乳化液 5—普通切削油 6—煤油 7—含硫、氯的极压切削油或植物油和矿物油的复合油 8—含硫氯、氯磷或硫氯磷的极压切削油。
①磨削时刀具材料为砂轮。
(2)切削液的使用方法普遍使用的方法是浇注法,由于切削液流速慢(υ<10m/s)、压力低(p<0.05MPa),难于直接渗透入最高温度区,因此,仅用于普通金属切削机床的切削加工。
加工时,应尽量将切削液浇注到切削区。
对于深孔加工,难加工材料的加工,以及高速强力磨削,应采用高压冷却法。
切削时切削有液工作压力约为1~10MPa,流量为50~150L/min。
喷雾冷却法是一种较好的使用切削液的方法,适于难加工材料的车削、铣削、功螺纹、孔加工等以及刀具的刃磨。
加工时,切削液被压缩空气通过喷雾装置雾化,并被高速喷射到切削区。
浅析硬质合金刀具应用和刀具材料的选择2008/1/23/08:59 来源:慧聪网五金行业频道车削加工是机械制造加工工艺的主要工序。
特别是在重型机械加工制造业中,工件结构尺寸堪称巨型,重量高达60~80t,甚至上百吨,加工设备重型卧车回转直径达到6m,重型立车可达到10m。
重型车削加工与普通加工相比,切削深度大、切削速度低、进给速度慢。
加工余量达单边35~50mm,加之切削过程中工件平衡差,加工余量分布不均匀,机床的某些部件不平衡等因素引起的振动,使加工的动态不平衡过程要消耗很多的机动时间和辅助时间。
所以加工重型零件,提高生产率或机器设备的利用率,必须从增大切削层厚度和进刀量入手,要重点考虑切削用量和刀具的选择,改善刀具结构和几何形状,将刀具材质的强度特点考虑进去,以求提高切削用量,显著降低机动时间。
1刀具材料的选择切削常用的刀具材料主要有高速钢、硬质合金、立方氮化硼(CBN)、陶瓷等。
重型切削深度一般可达30~50mm,余量不均,工件表面有硬化层,粗加工阶段的刀具磨损以磨粒磨损形式为主:切削速度一般为15~20m/min,尽管速度值处于积屑瘤发生区,但切削的高温足使切屑与前刀面的接触点处于液态,减小了摩擦力,抑制了积屑瘤生成。
刀具材料的选择要耐磨损、抗冲击。
陶瓷类刀具硬度高,但抗弯强度低,冲击韧性差,不适于余量不均的重型车削,CBN存在同样的问题。
硬质合金却有较低的摩擦系数,可降低切削时的切削力及切削温度,大大提高刀具耐用度,适于高硬度材料和重载车削粗加工。
硬质合金分为钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)和碳化钨类(YW)。
加工钢料时,YG类硬质合金的强度和韧性好,但高温硬度和高温韧性较差:重型车削时工件塑性变形大,摩擦剧烈,切削温度高,因此在重型车削中很少用YG类硬质合金。
YT类硬质合金有高硬度和耐磨性、高耐热性、抗粘结扩散能力和抗氧化能力,是重型车削常用的刀具材料,适于加工钢料。
然而在低速车削时,切削过程不平稳会造成YT类合金的韧性差,产生崩刃:尤其是加工一些高强度合金材料时,YT类硬质合金耐用度下降快,无法满足使用要求。
在这种情况下应选用YW类刀具或细晶粒、超细晶粒合金刀具(如643等)。
细晶粒合金的耐磨性好,更适用于加工冷硬铸铁类产品,效率较YW类刀具可提高1倍以上。
用硬质合金刀具提高重型加工的车削速度,是提高生产率的关键之一,也是缩短生产循环期的有利因素。
工序中分几个行程切除大余量,每次的切削深度很小,而利用硬质合金刀具的切削性能,切削速度就会大大提高。
2刀具角度的选择重型车削粗加工阶段,工件外表面的锻造氧化皮、裂纹、铲坑、铸造夹杂、气孔等缺陷都易导致刀具破碎,因此应选择合理刀具角度。
重型加工条件下,因粗加工要切除很厚的切屑,车刀一般采用前角g=8°~12°,而普通g=15°。
切削刃倾角l=10°~18°。
如果减小前角,即增大切削角,可在某种程度上增加切削刃的强度。
应指出:减小前角,切削力增大,但在g由15°变到10°时,切削力增加得很小,而增大的工作前角和楔角,提高了刀刃的锋利性和刀尖强度3尤其是在工件很重,旋转带有冲击性的负荷时,切削刃的刃倾角l=10°~18°创造了最有利的切削条件,因而在切削时,冲击力的作用点离开了刀尖,可防止刀尖破碎。
同时,在主切削刃上开有1mm左右宽的负倒棱、R2mm左右的刀尖圆角以提高刀刃的抗冲击性能,但刀具安装角度还要根据实际情况调整。
3刀具结构的选择粗加工阶段切削余量大,对刀具的刚性要求较高。
一般而言,整体刀具刚度好,但结构笨重,装卸困难:而机夹刀具拆卸灵活,动刚度也可满足加工要度。
机夹刀具的刀片材质选择及夹持结构对加工精度很重要,实际加工中发现,偏心销夹紧和勾头压紧式不适合重型粗加工,因为粗加工时工艺系统振动大,常使压紧机构松动,导致刀片损坏:上压式结构也常因阻碍了切屑的流出而造成压块的损坏。
机夹刀具的制造精度要求也很高,因为即使微小的误差,也能使定位机构变成承力机构,由于重型切削的加工过程中切削力很大,易使刀具损坏。
经实际加工验证,图1所示结构的刀具更适于重型车削的粗加工。
这种新型硬质合金机夹车刀,装有可调整的附加卷屑器,使切屑卷成螺旋线型滑出。
图1中,附加卷屑器4同时又是刀片6的夹持器,使刀片紧固在刀夹1中。
切削时,切屑碰到卷屑器的工作部分就卷起来,此部分焊一个厚3~5mm的硬质合金片。
附加卷屑器的前端压住硬质合金刀片,而后端则压住挡铁3。
挡铁3下部及垫板2上部有锯齿纹,刀片磨损后,借此结构可将刀片伸出。
垫板,用合金及淬火工具钢制成,用以保护硬质合金刀片不受折损。
该新型机夹车刀采用长方形刀片,磨刀时,刀片夹在专用刀杆内,磨出的刀具角度用样板检查。
硬质合金刀片的刃磨角度为,前角g=10°,后角a=8°,主偏角kr=55°或45°,副偏角kr1'=15°。
为使刀杆可以重复使用,用45#钢锻造制成,热处理硬度为HRC45~48。
用该车刀的重型车削经验表明:切屑在高速切削时卷成螺旋线型是最好的形状(切削断面很大),切屑在切削刃附近就即行折断。
若重型车床运转平稳,则硬质合金刀片切削刃不致破碎,生产效率就大大提高。
经过使用比较,该型车刀与采用整体硬质合金刀片焊接的车刀使用寿命相同。
但与生产中其它类型的硬质合金车刀比较,在大多数的情况下,该型重型车刀更耐用,可切削切屑的剖面更大。
经验证明,在任何条件下,切屑卷出条件均好,切屑以长螺旋型或短螺旋型卷出。
当切削深度与进刀量之比不大于3~4时,切屑碰在刀杆后即变成细碎块掉落。
这种带有卷屑装置的新型硬质合金机夹车刀,在车床上及立式车床上切削钢件时使用。
剖面为40mm×60mm及40mm×40mm的车刀,若切削余量均匀,其最大的切屑剖面在宽30mm的刀片上为20mm2,在宽25mm的刀片上为15mm2。
当切削余量不均匀的硬皮时,切屑剖面要缩小30%~40%,当加工过程冲击很大时,不宜采用这种结构的重型车刀。
刃磨该类硬质合金刀片时应注意,把硬质合金刀片放在刀杆槽内,用螺栓和卷屑器的垫板固定住。