切削加工过程中切削液的加工性能研究

切削液的使用、管理与机床腐蚀的防护

金属切削液—乳化液以其价廉而得到广泛的应用。但在其使用过程中，因使用者没有按规范化的要求使用，以致在使用过程中达不到应有的效果。例如，有操作者在乳化液失效发臭的情况下仍在使用，结果是使工件生锈，腐蚀机床，污染环境等等。因此，合理有效地使用乳化液是本文论述的重点。

1乳化液的配制

1)水质：配制乳化液所用的水十分重要，水的适宜硬度应为50～200。

用硬水配制的乳化液常会迅速分层，析出大量的油和不溶于水的皂，影响使用效果。

另一方面，如水质太软，泡沫就有可能增多。所以配制乳化液时要预先了解水质的情况，如水质太硬必须经过预处理，可在水中加人0.1%～0.3%的三聚磷酸钠或二乙胺四醋酸钠，便可起到降低水质硬度的作用，最好使用去离子水。

2)稀释：切削液的稀释关系到乳化液的稳定。切削液在使用前，要先确定稀释的比例和所需乳化液的体积。然后算出所用乳化液(原液)量和水量。

操作方法是：选取洁净的容器，将所需的全部水倒人容器内，然后在低速搅拌下加人乳化液原液。配制乳化液时，原液的加人速度以不出现未乳化原液为准。 特别注意：乳化液原液和水的加人程序不能颠倒，不要在机床的油池(槽)内直接调配乳液。在实际操作中，我们经常看到工人在配制乳化液时随意性很大，操作者看到水箱内切削液少了就加水，加浓缩液，搅拌后觉得切削液不够白，再加浓缩液；看上去太浓了又再加水，一切以感觉为主。认为什么比例不比例的，差不多就行，它造成的结果是今天的配制比例是1:20，明天也许是1:30，这必定会对切削液产生严重影响。

水溶性切削液在实际使用过程中，不同的加工形式对涧滑和冷却的要求是不一样的。一般规律是切削负荷越大，润滑要求越高，则切削液配制浓度相对越大；加工速度越高则对冷却的要求偏重一些，切削液配制浓度则相对低一些。

一般情况下切削负荷的变化规律是:磨削

2连续使用

第1篇

一、实验目的

本次实验旨在通过实际操作，了解切削加工的基本原理和过程，掌握切削加工中的关键参数，分析不同切削参数对切削性能的影响，为实际生产中的切削加工提供理论依据和技术支持。

二、实验设备与材料

1. 实验设备：数控车床、铣床、磨床、刀具磨削机、万能工具显微镜、硬度计等。

2. 实验材料：45钢、铝合金、铸铁等。

三、实验内容

1. 刀具几何参数测量

- 使用万能工具显微镜测量刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等几何参数。

- 分析刀具几何参数对切削性能的影响。

2. 切削加工实验

- 在数控车床上进行切削加工实验，分别采用不同的切削速度、进给量和切削深度进行加工。

- 测量切削力、切削温度、表面粗糙度等切削性能参数。

3. 刀具磨损实验

- 在刀具磨削机上对刀具进行磨损实验，观察刀具磨损情况，分析刀具磨损机理。

- 测量刀具磨损量，分析刀具磨损对切削性能的影响。

4. 切削液实验

- 在切削加工实验中，采用不同的切削液进行加工，比较切削液的冷却、润滑和防锈效果。

- 分析切削液对切削性能的影响。 四、实验结果与分析

1. 刀具几何参数对切削性能的影响

- 前角增大，切削力减小，切削温度降低，但刀具磨损加剧。

- 后角增大，切削力增大，切削温度升高，但刀具磨损减轻。

- 主偏角增大，切削力减小，切削温度降低，但表面粗糙度增大。

- 副偏角增大，切削力减小，切削温度降低，但表面粗糙度增大。

- 刃倾角增大，切削力减小，切削温度降低，但表面粗糙度增大。

2. 切削速度对切削性能的影响

- 切削速度升高，切削力增大，切削温度升高，表面粗糙度增大，但刀具磨损减轻。

3. 进给量对切削性能的影响

- 进给量增大，切削力增大，切削温度升高，表面粗糙度增大，但刀具磨损加剧。

4. 切削深度对切削性能的影响

机械加工生产中金属切削液的应用与管理方法探讨

金属切削液是机械加工中重要的辅助材料，具有减摩、冷却、冲洗及防锈等四个主要作用。可分为水基切削液和油基切削液两大类，各有特点和适用工况。在选型时需要从工艺适用性、运行成本及安全性三个方面综合考虑。金属切削液处理设备可以分成单机供回系统和集中净化系统两类，选型时应综合考虑本厂内的机床状况、工厂产量及设备特点等条件。金属切削液需要进行理化检测，水基切削液需检测pH值、折光浓度及含菌量；油基型切削液需检测粘度、油中颗粒物的含量和颗粒度，必要时需做Karl-Fischer实验。金属切削液处理设备的管理包括日常管理和定期维护两方面内容。

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设备维护

1 概述

在机械加工生产中，金属切削液是一种重要的工艺辅助材料。正确使用金属切削液可以减少刀具消耗、降低零件报废率、降低企业成本。金属切削液的应用和管理是机械加工中的一个重要课题，在精密加工中尤其具有重要的意义。

本文结合生产实践，对金属切削液的特点及适用性进行了阐述，提出了选用金属切削液及设备的方法，并介绍了金属切削液及其设备的管理方法。

2 金属切削液的应用

金属切削液是随着工业发展而产生的，历史非常悠久。人类注意到切削加工中刀具对材料的直接切削要耗费大量能量且产生大量的热，导致了工艺的不稳定，而各类形式的切削液明显改善了加工性能和质量，于是金属切削液逐渐发展起来。

2.1 金属切削液的工艺作用

2.1.1 减摩作用

减摩作用也可称之为润滑作用，指切削液在工件、切屑、刀具之间界面上的降摩擦能力[1]，切削液必须能渗透到各个界面上，并在其中能形成强度较高的吸附性润滑膜，从而降低工件、切屑及刀具间的摩擦，减少加工阻力。

2.1.2 冷却作用

金属加工过程中，所消耗的功95-97%都转变成了切削热。其中，2/3转化成变形热，1/3转化成摩擦热。

冷却作用就是在加工过程中切削液将工件和刀具的热量吸收转移的作用。

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切削液

切削液的分类

在切削加工中，合理使用切削液，可以改善切屑、工件与刀具间的摩擦状况，降低切削力和切削温度，延长刀具使用寿命，并能减小工件热变形，抑制积屑瘤和鳞刺的生长，从而提高加工精度和减小已加工表面粗糙度。所以，对切削液的研究和应用应当予以重视

金属切削加工中常用的切削液可分为三大类：水溶液、乳化液、切削油。

1.水溶液

水溶液的主要成分是水，它的冷却性能好，若配成液呈透明状，则便于操作者观察。但是单纯的水容易使金属生锈，且润滑性能欠佳。因此，经常在水溶液中加入一定的添加剂，使其既能保持冷却性能又有良好的防锈性能和一定的润滑性能。

2.乳化液

乳化液是将乳化油用水稀释而成。乳化油是由矿物油、乳化剂及添加剂配成，用95—98％水稀释后即成为乳白色或半透明状的乳化液。它具有良好的冷却作用，但因为含水量大，所以润滑、防锈性能均较差。为了提高其润滑性能和防锈性能，可再加入一定量的油性、极压添加剂和防锈添加剂，配制成极压乳化液或防锈乳化液。

3.切削油

切削油的主要成分是矿物油，少数采用动植物油或复合油。纯矿物油不能在摩擦界面上形成坚固的润滑膜，润滑效果一般。在实际使2

用中常常加入油性添加剂、极压添加剂和防锈添加剂以提高其润滑和防锈性能。

动植物油有良好的“油性”，适于低速精加工，但是它们容易变质，因此最好不用或少用，而应尽量采用其他代用品，如含硫、氯等极压添加剂的矿物油。

切削液的作用机理

一、 切削液的冷却作用

切削液能够降低切削温度，从而可以提高刀具使用寿命和加工质量。在刀具材料的耐热性较差、工件材料的热膨胀系数较大以及两者的导热性较差的情况下，切削液的冷却作用显得更为重要。

切削液冷却性能的好坏，取决于它的导热系数、比热容、汽化热、汽化速度、流量、流速等。一般地说，水溶液的冷却性能最好，油类最差(表8—1)，乳化液介于两者之间而接近于水。