金属切削液选用方法支高招
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金属切削工艺中冷却液的选择与性能分析在金属切削工艺中,冷却液的选择和性能分析对于提高切削加工效率和工件质量至关重要。
本文将介绍金属切削工艺中冷却液的选择原则和常见类型,并分析其对切削过程中的影响。
一、冷却液的选择原则在金属切削工艺中,冷却液的选择应考虑以下几个方面:1. 热传导性能:冷却液应具有良好的热传导性能,能够迅速带走切削过程中产生的热量,防止工件和刀具的温度过高,从而延长刀具寿命。
2. 冷却性能:冷却液应具有良好的冷却性能,能够有效降低切削区域的温度,减少切削过程中的热变形和热裂纹的产生。
3. 润滑性能:冷却液应具有良好的润滑性能,能够减少金属与刀具之间的摩擦,降低切削力和切削工具磨损。
4. 清洁性:冷却液应具有良好的清洁性,能够有效清除切削过程中产生的切屑和金属粉末,防止切削区堵塞和二次划伤。
5. 环保性:冷却液应具有良好的环保性能,不含有害物质,能够符合环保要求。
二、常见冷却液类型根据成分和用途的不同,冷却液可以分为以下几种类型:1. 水溶性切削液:水溶性切削液是一种以水为基础的液体切削介质,主要由水、抗锈剂、润滑剂和添加剂等组成。
它具有良好的冷却性能和润滑性能,适用于大多数金属切削加工,尤其适用于铸铁、碳钢和不锈钢等材料的切削.2. 非水溶性切削液:非水溶性切削液由有机溶剂和添加剂组成,不含水分。
它可以有效减少金属与刀具之间的摩擦,提高切削效率。
非水溶性切削液适用于高速切削和切削困难材料,如合金钢、高硬度合金等。
3. 高分子切削液:高分子切削液由聚合物和添加剂组成,具有极佳的润滑性能和极高的抗热性能,适用于高温、高速切削加工。
4. 气雾切削液:气雾切削液是一种以气雾形式喷射到切削区域的切削液,具有良好的冷却和润滑效果。
它适用于高速切削、硬质合金切削和有高表面粗糙度要求的切削加工。
三、冷却液性能的分析冷却液的性能对金属切削过程中的加工效果有着直接的影响。
下面将对冷却液的性能进行分析:1. 冷却效果:合适的冷却液能够带走切削时产生的大量热量,降低切削区域的温度,减少工件和刀具的热变形,并提高刀具寿命。
怎样选用切削液1、安全性切削液对人体和环境应该是安全的,当人体与切削液接触了切削液以后,不会造成皮肤、眼睛等的伤害,应该是易于清洗的。
大品牌的切削液,操作人员的不同生理反应会影响到他对切削液的评价,做过科学的生理影响评价。
工人在生产过程中,会频繁接触到切削液,不良的切削液可能对人体皮肤的刺激严重,造成手部皮肤发红、瘙痒、接触性皮炎和蜕皮。
长期的接触到有毒性成分的切削液,有毒物质从人体的皮肤吸收,导致慢性中毒。
故在使用金属切削液时企业应选用安全、无毒和高性能的切削液。
2、冷却性液体都会具有冷却的作用,但是良好的切削液能够有更好的效果,由于刀-屑界面的温度与刀具寿命有很好的相关性,要从刀具工作热电偶等技术角度来分析设计切削液。
3、表面粗糙度切削液对加工表面的质量影响很大,作用的机理也是多方面的。
在实际使用中,这一项性能指标是能够较直观地观察和采用对比试验的方式来判定的。
4、刀具寿命因为影响刀具寿命的因素很多,采用刀具寿命评价切削液性能时,存在的主要问题是实验室的试验结果与工厂所测数据间的常常差异很大。
若在同一特定加工条件下对几种切削液进行评价则会有可信的结果,但是企业往往不会认真来做这样的事情,因为要花费很多的时间,也需要成本。
5、润滑效果切削液都具有一定的润滑行,即使我们使用手感也是很明显的。
润滑效率是能够测定的,切削液的润滑作用降低了切削力,通过测定力的变化可计算切削液的润精效率。
在企业中我们往往不会去直接测量,但是有经验的加工者往往会有直观的感受。
6、稳定性切削液应该具有良好的稳定性,不会很快变质、发臭、生霉菌。
腐败变质的切削液,效果会降低,对设备会有伤害,对使用者的健康会有不利影响。
使用中发现腐败现象,要及时更换,更换时对设备有清洗,因为腐败是会传播的。
7、防护性是指切削液对设备、工具、零件的有效防护作用。
切削液不应对对设备、工具、零件等有腐蚀作用,还应该有一定的防锈效果。
经常能够看到,有的零件,因为使用的切削液不恰当,搁置几分钟就会产生腐蚀痕迹,而有的切削液使用以后,放置十几天甚至几十天也不会腐蚀零件。
切削液的使用与维护细则切削液是一种广泛应用于金属加工过程中的液体,在机械加工中起着冷却、润滑、清洁、防锈、降解摩擦和切屑排除等多种作用。
为了保证切削液的有效使用和维护,需要遵循一定的细则。
一、正确选择切削液在选择切削液时,要根据加工材料、切削工艺、加工环境等因素综合考虑。
一般可以选择水溶性切削液、冷却剂和润滑油等,具体选择要根据工件材料和切削工艺的不同。
二、适当的浓度控制切削液的浓度直接影响到其性能的发挥。
浓度过高容易造成切削液成本增加、泡沫、腐蚀等问题;浓度过低则可能影响切削效果和切削液的防护功能。
因此,需要根据切削液的使用情况和实际加工要求进行适当的浓度控制。
三、定期清洗和更换切削液为了保证切削液的使用效果和延长其使用寿命,需要定期清洗和更换切削液。
清洗可以去除切屑、泥沙等杂质,提高切削液的工作效率和使用寿命;而更换切削液则可以避免切削液的老化、污染等问题。
四、保持切削液的清洁保持切削液的清洁是保证切削液正常工作的重要步骤。
切削液使用过程中会产生切屑、废渣等杂质,需要及时清理;同时,避免切削液受到空气、灰尘等污染物的污染,保持切削液清洁的状态。
五、适当添加防锈剂切削液使用过程中容易引发金属工件的锈蚀问题,为了减少锈蚀的发生,可以适当添加一些防锈剂。
防锈剂的添加可以提高切削液的防锈性能,延长切削液的使用寿命。
六、定期测量和调整PH值切削液的PH值直接影响到其对金属的腐蚀性和防锈性。
因此,定期测量和调整切削液的PH值是非常重要的。
一般来说,切削液的PH值应在正常范围内,过高或者过低都会对切削液的使用产生不良影响。
七、注意切削液的储存和使用环境切削液的储存和使用环境对其性能的发挥影响很大。
首先,要选择干燥、通风、避光的环境进行切削液的储存;其次,在使用过程中要避免切削液受到灰尘、杂质等污染;最后,在加工过程中要保持切削液的温度适宜,避免过高或者过低。
总之,正确使用和维护切削液对金属加工过程的顺利进行至关重要。
不同金属切削条件下切削液的选择在机械切削加工中,使用数控机床切削时,按切削加工方法划分,主要有车削、铣削、钻削和镗削等;按去除材料多少划分,有粗加工、半精加工和精加工;按使用切削刀具材料划分,有高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等;按机床划分,主要有明确要求使用油基切削液的机床、没有要求的机床、单件小批量生产类型的机床以及成批生产或自动生产线(柔性制造系统)等。
对于不同方式的切削加工,相同金属的切除特性是不一样的,加工难度的变化也是差别明显。
例如,同样使用Q235碳素钢材料,在保证表面粗糙度质量指标上,加工螺纹要难于切削其他表面;精加工要难于粗加工。
较难的切削加工对切削液的要求也较高。
正确使用切削液能够有效保证加工质量、延长刀具使用寿命以及提高加工效率。
1.粗加工当数控机床需要粗、精加工分开或工件不在一台机床完成时,就可以按粗、精加工的特性选择切削液。
粗加工时,背吃刀量和进给量均较大,导致切削阻力大,因而产生大量的切削热,传给工件和刀具的热量也相应地增多,使得工件的热变形和刀具的磨损加剧,应该选择以冷却为主并具有一定润滑清洗和防锈作用的水基切削液,并且要大流量连续浇注。
在车削等属于连续加工或粗加工余量均匀时,切削热是着重考虑的问题,切削液的冷却作用是首先衡量的指标。
在铣削或加工形状不规则、余量不均匀和断续加工时,切削速度要比连续均匀加工低,切削热的影响要比冲击和振动对刀具和工件的影响小,切削液的润滑和冷却作用要均衡考虑。
机床条件允许时,在孔加工、切断时可以使用带内部供液孔的内孔车、镗刀和切槽刀,或使用压力供液,以及粗加工难加工材料时使用喷雾供液,均能起到较好效果。
粗加工的工件一般留有加工余量,同时,加工难加工材料和有色金属材料时,表面粗糙度精度指标要求不高,因此,加工难加工材料和有色金属材料时,粗加工对切削液中的化学成分要求不高,可以使用水基极压乳化液。
粗加工铸铁和脆性有色金属时,这些材料切削时共同的特点是切屑呈崩碎状,细小的切屑碎末在切削液的冲击下呈流动状态,随切削液循环时流经切削液箱时大部分会沉积,一部分随切削液流动,聚集在切削液输送管细小部位便会堵塞冷却喷管,并使切屑黏附在机床的运动部件(如导轨运动副)上。
在金属切削过程中合理地选用切削液可以改善切屑工件与刀具之间的摩擦状况抑制积屑瘤和鳞刺的生长降低工件表面粗糙度减小切削功率、降低切削区域的温度、减小工件的热变形、提高加工精度、减少刀具的磨损、延长刀具的寿命。
故在实践中对切削液的选用应加以重视。
1.正确选用切削液选择切削液应考虑加工材料、加工过程、刀具材料等各方面因素,同时也要考虑工件的表面质量和加工精度1.1工件材料分析一般来说材料中如果含有铬、钼、镍、锰、钛、铝等元素时往往难以加工,因为此种材料所含的硬质点较多,机械擦伤作用大,导热系数低,切削热不易散出,刀具磨损快等原因,对切削液的冷却、润滑等方面都有较高的要求,这类材料的切削加工均处极压润滑摩擦状态,因此应选用切削油,通常是用极压矿物油或极压乳化液作切削液。
如联诺化工SCC760水性切削液。
在粗加工过程中,由于切削用量大,产生的热量多,应选用以冷却作用为主的切削液,以降低切削温度。
精加工过程中,切削液的主要作用是提高工件加工精度,降低表面粗糙度,提高刀具寿命,故要选用润滑性和冷却性都较好的切削液。
对一般的钢件,进行精加工时,切削液应具有良好的渗透性、润滑性和冷却性。
在较低的切削速度小时,为了使切削液能很快地渗透到切削区域,减少刀具与工件表面间的摩擦和黏结,控制切削瘤的形成,降低件表面粗糙度,提高刀具的耐用度,保证工件的精度,这时宜选用乳化液。
但具体到每一步工序,情况又各不相同。
在车铣、刨、磨等各种工序中,工艺上都要求使用切削液,其中磨削加工中切削液的使用量最大,而且对切削液的要求也较高。
选用切削液时不仅要考虑工件材料,还要考虑磨削本身的加工特点:进给量较小,切削力不大,但磨削速度较高,因此磨削区域温度较高,容易引起工件表面局部烧伤,磨削加工热应力会使工件变形,甚至使工件表面产生裂纹,磨削加工过程产生大量的细碎切削,也会破坏工件的表面质量。
因此,对磨削液的要求比较高,不仅应有较好的冷却性和润滑性,而且也应有一定的清洗性和防锈性,可选用联诺化工SCC SCC750A 无泡磨削液。
金属切削液选用方法支高招金属的机械加工通常包括两种类型:金属的去除和金属的变形。
前者作业是靠刃具把金属从被加工件上除掉;后者则是用模具使金属在应力下塑性变形,如轧、拉拔、冲压、挤压等。
一般习惯地把金属去除作业所用的润滑剂称为切削液,而把金属变形用的润滑剂称为金属加工工艺用液体。
金属加工液则是泛指上述两类加工作业用润滑剂。
本文主要论述了用于金属去除作业的冷却润滑剂。
大部分金属切削需要使用切削液,甚至可以正常进行干切削的作业,如果用适当的冷却润滑剂也可增加工效。
早在1883年,F.W.泰勒(Taylor)曾证明用冲洗刀具和加工件可使切削速度提高30%~40%。
金属切削液的品种繁多。
ASTM D2881把金属加工用的液体划为三类:(1)油和油基液体;(2)水基乳液及分散体;(3)化学溶液(真溶液及胶体溶液)。
2类与3类之间的基本区别在于分散相的粒度和粒度分布。
溶解油乳化液的平均粒度大于1 μm,真溶液及胶体溶液的粒度范围为20~40 nm。
胶体乳液(Ⅱ-C)代表了一种介于化学溶液与溶解油的乳液之间的中间状态,其粒度分布介于上述两等级之间。
这种划分原则基本上是一个理论性的区分,因为从典型的矿物油到不含油的化学溶液之间,可能存在着无限度的等级。
近年来,金属切削液的发展和变化主要是在水溶性液体领域(2、3类)。
由于这类液体以水为基质,其传热速度高(水的传热速度为油的2.5倍)。
等量的水吸收一定热量后,比油的温升要慢得多,从而提高了冷却效果,且可减少油雾,因此水基切削液的用量增大。
以英国为例,水基切削液在整个切削液市场中约占60%。
但是水基切削液与油相比存在着润滑性差,其次是锈蚀、胶体稳定性、化学稳定性、生物稳定性、可滤性、泡沫性等问题。
这些问题对切削液在机床应用时的“油池寿命(Sump Life)”至关重要。
合理选择、应用、监控和维护,对使用水基切削液特别重要。
1 成分与选择根据我国目前市场情况,切削液的主要成分如下。
在选用不锈钢切削液切的时候,可根据企业自己本身情况或自有的加工情况选择,先初选认为综合性能较好的2种或2种以上的产品,经实际试用后,确定出性能满足加工要求并且价格合理。
具体方法是:首先从二个方面进行考虑:一是考虑切削液的切削性能(一次性能),二是考虑其使用性能(二次性能)。
一次性能主要与刀具寿命有关,二次性能考虑其耐腐蚀、安全性、气味、放火性、废液处理、对皮肤的危害性等。
随着人们对环境保护与劳动安全的日益重视、在选择切削液时更注重第二性能和废液处理。
下面是一些好的不锈钢切削液切应该拥有的特点,用户在进行选择的时候可以参考:
1、优异的冷却性能,保证能有效降低加工切削时的热量。
2、不锈钢韧性大,切削时易产生刀瘤,恶化加工表面,这就要求不锈钢切
削液要具有优异润滑性能,能起到较好的润滑作用。
3、不锈钢切削油应具备良好的渗透性,对不易被切离的切屑,能起到较好的楔裂、扩散和内润滑作用。
针对高强度不锈钢加工,选择合适的专用不锈钢切削油,以及专业的润滑技术指导,不仅能有效的延长刀具寿命,提高加工工作效率,降低企业生产成本。
郑州五环石化有限公司,成立于1993年7月13日,是为声援北京申办2008年奥运会而命名注册的。
目前,销售服务对象重点为四大板块:一是电力企业(含电业局、水电公司、火电公司和变压器厂) ; 二是工矿企业;三是高铁、地铁等各种施工单位和汽车修理厂; 四是海陆空交通管理和农机部门。
粗加工切削液的选用
粗加工切削液的选用
粗加工时,由于加工余量和切削用量均较大,因此在切削过程中产生大量的切削热,易使刀具迅速磨损,这时应降低切削区域温度,所以应选用以冷却作用为主并具有一定清洗、润滑和防锈性能的金属切削液,以将大量的切削热及时带走降低切削区域温度,提高刀具耐用度。
1)用高速工具钢刀具粗车或粗铣碳素钢工件时,应选用质量分数低的乳化液(如质量分数为3%~5%的乳化液),也可以选用合成切削液。
2)用高速工具钢刀具粗车或粗铣铝及其合金、铜及其合金工件时,应选用质量分数为5%~7%的乳化液。
3)粗车或粗铣铸铁时,因为铸铁中含有石墨,切削时石墨可起到固体润滑剂的作用,能减少摩擦。
若使用油类切削液,会把崩碎切屑和砂粒粘合在一起,起到金刚砂研磨剂的作用。
使刀具和机床导轨磨损,所以铸铁粗加工时一般不用切削液。
4)用硬质合金刀具粗切削加工时,一般不加切削液,因为若切削液流量不足或不均,会造成硬质合金刀片冷热不均,产生裂纹,造成刀具报废。
但在加工某些硬度高、强度大、导热性差的特殊工件材料(尤其是重切削)时,由于这时切削区域温度较高,会造成硬质合金刀片与工件材料中某些元素发生粘接和扩散现象,导致刀具迅速磨损,此时,应加注流量充足、均匀并以冷却作用为主的切削液,如质量分
数为2%~5%的乳化液或合成型切削液,可显著降低切削区域温度,提高刀具耐用度。
若切削液采用喷雾加注法,则切削效果更好。
切削液的选择和使用一、切削液的作用1:冷却作用降低磨削温度、避免工件烧伤及变形2:润滑作用减轻磨粒与工件表面的摩擦、降低工件表面粗糙度。
3:清洗作用冲洗掉磨削,避免划伤工件表面和堵塞砂轮。
4:防锈作用切削液含有防锈添加剂,起到防锈作用二、切削液的分类和选择切削液的化学成分要纯,化学性质要稳定,不宜变质,不应有毒性物质。
切削液应具有较好的冷却润滑作用,而且还应有一定的透明度。
切削液分水溶液和油类两大类。
常用的水溶液有乳化液和合成液;油类分为机械油和煤油。
1)乳化液乳化液又称肥皂水。
它由乳化油加水冲制而成,总类较多,包括69-1乳化液、防锈乳化液、半透明乳化液、极压乳化液,成白色和半透明状。
使用时,取2%~5%乳化油和95%~98%配置即可。
其用途如下:(1)69-1乳化油用于磨削刚与铸铁。
(2)防锈乳化液用于磨削黑色金属及光学玻璃(3)半透明乳化液用于精磨配置时可加0.2%苯乙醇胺。
(4)极压乳化液用于磨削黑色金属,若添加氯、硫、磷等极压添加剂,可磨削不锈钢,钛合金等加工性能差的工件。
2)化学合成液是一种新型的切削液,呈透明和半透明状,它是由添加剂、防锈剂、低泡油性剂和清洗剂配置而成。
与乳化液相比能得到更低的工件表面粗糙度值,可达Ra0.025um,并能提高砂轮的耐用度(1)420号切削液用于高速磨削与缓进给磨削。
(2)H-1精磨液用于精密磨削,也适于普通磨削,可代替乳化液(3)透明水溶液用于无心磨床与外圆磨床(4)101切削液可代替油性切削液及乳化液(5)苏打水用于黑色金属与有色金属的磨削3)常用的N7、N10号高速机械油及轻质柴油和煤油(1)极压切削油主要用于超精密磨削,磨削难加工材料,可代替硫化油使用。
(2)F-43极压油由于磨削耐热钢,耐热合金钢及耐腐蚀钢。
(3)N10和N32机械油用于磨削螺纹、齿轮及成型磨削等。
(4)复合油用于珩磨钢、铸铁、青铜、铝合金等材料。
(5)煤油加少量四氯化碳和N15机械油配置,用于磨削铝制工件。
金属切削中如何选择切削液3童瑜粲,黄以平,倪士勇(桂林电子科技大学机电与交通工程学院,广西桂林 541004)摘 要:概述了切削液的种类和性能,介绍了目前切削液的使用情况,重点探讨了在不同的材料、不同的切削方法、各种常见刀具及良好的经济效益下选择切削液的基本原则。
关键词:选择;切削液;金属切削中图分类号:TG501.5 文献标识码:A 文章编号:1007-4414(2007)04-0059-02Selecti n g on cutti n g flu i d i n m et a l cutti n g Tong Yu -can,Huang Yi -p ing,N i Shi -yong(School of electro m echanical and co mm unication engineering,Guilin university ofelectronic science and technology,Guilin Guangxi 541004,China )Abstract:I n this text the functi on and category of cutting fluid are si m p ly su mmarized,and the usage circu m stance of cutting fluid is als o intr oduced currently .It is stressed t o the basic selecti on p rinci p le of cutting fluid in the differentmaterial 、different methods 、vari ous fam iliar knives and the good econom ic perf or mance .Key words:selecti on;cutting fluid;metal cutting1 前 言金属切削行业已进入了系统解决方案的年代,过去镶嵌法选用的工艺现已被简化,如果还不能称为“科学”的话,至少可称为“技术”。
金属加工中的切削液选择与使用金属加工是制造业中的重要环节,其中切削液是不可或缺的助剂。
切削液的作用是冷却和润滑工具与工件表面的接触区域,减少摩擦、磨损和热量积聚,从而延长刀具使用寿命,提高工件精度和表面质量。
本文将从切削液的种类、应用范围、选择标准及使用方法等方面进行探讨。
一、切削液的种类按照成分和用途可将切削液分为机械式、化学式和生物式三种类型。
机械式切削液是以提高冷却效果为主要目的的。
它的主要成分是水和滑动增强剂。
它的优点是价格便宜,易于加工和清洁,但缺点是易挥发,低温冻结,不适合高速加工。
化学式切削液是以提高冷却效果和防锈性能为主要目的。
它可以分为合成切削液、半合成切削液和矿物油基切削液三类。
三者的特点各不相同,如:合成切削液使用寿命长,环境污染小,半合成切削液结合了合成和矿物油基的优点,价格适中,但味道刺鼻,适合低速加工;矿物油基切削液价格低,但易污染环境,应尽量避免使用。
生物式切削液是一种新型环保液体。
它以天然植物油和微生物发酵产生的菌液为基础,添加其他化学物质制成。
生物式切削液的主要特点是生态友好、无毒无害、无刺激性和价格适中。
但是生物式切削液的耐用性不强,应适当增加更换次数,而且需要控制水的硬度和PH值,以保证其稳定性。
二、切削液的应用范围切削液的应用范围很广,适用于各种金属材料的加工,如铁、铜、铝、钢、不锈钢、黄铜等。
不同材料需要使用不同种类的切削液,并在使用过程中不断进行调整。
同时,加工方式也需要考虑,如精密加工和重载加工的切削液需求不同。
切削液选用的关键在于根据工件材料、加工方式和切削液性能等方面进行综合考虑。
不同类型的切削液对不同的金属有不同的应用效果,因此在选择时要多加考虑,以确保加工效果和稳定性。
三、切削液的选择标准在选择切削液时,需要考虑以下几个方面:1.工件材质:不同材质的工件,选用的切削液类型都不相同。
例如,对于易生锈的材料,需要选择具有防锈性能的切削液。
2.加工方式:不同的加工方式,切削液的特性和性能也有所不同。
合肥力恒液压系统有限公司切削液的选用标准、用途、性能特点以及使用注意事项切削液的使用,可以改善难加工材料的切削加工性,适用于铸铁、碳钢、黑色金属、不锈钢等多种金属的切削,它在许多领域有着广泛的应用。
切削液的选用标准合理使用金属切削液,既可提高金属切削液的使用效果,保证工件加工质量,又可延长刀具寿命,降低加工成本。
在机械行业中,金属切削液(以下简称切削液)被广泛应用于各种切削加工中,如车削、铣削、钻削、磨削、切齿和切螺纹等。
合理使用切削液能有效地减小切削力、降低切削温度、减小加工系统热变形、延长刀具使用寿命和改善加工表面质量。
此外,使用高性能切削液也是改善某些难加工材料切削加工性的一项重要措施。
判定切削液性能优劣:1、刀具寿命采用刀具寿命评价切削液性能时,存在的主要问题是试验结果与工厂所测数据间的相关性常常很差。
因为对直刃刀具有效的切削液对成型刃刀具并不一定同样有效,反之亦然。
此外,切屑厚度对切削液的适应性也有影响。
若在同一特定加工条件下对几种切削液进行评价则要容易得多,因为通过测定刀具锐利度的变化值可得到刀具的平均寿命。
2、光洁度表面光洁度试验不如刀具寿命试验复杂,可采用一根试验长棒,合肥力恒液压系统有限公司用同一刀具进行切削加工,通过表面粗糙度测量仪获得试验数据来评价切削液的性能优劣。
此评定试验,切削类型是很重要的。
如在平面铣削中,光洁的表面是由第二切削刃形成的,而在外圆铣削中,则是由主切削刃(轴向平行)形成新生面。
因而由一种加工方法获得的数据不能用于另一种加工的评定。
3、冷却性能采用某些专业技术测量切削液在实际加工中的冷却能力可判定其效率。
由于刀-屑界面的温度与刀具寿命有很好的相关性,因而刀具工作热电偶是一项非常有用的技术。
但其不足之处是不能区分温度降低是由于切削液的热传递还是由于加工中所产生热量少所致。
4、润滑效率切削液润滑效率的测定需采用一台机床刀具测力计。
在切削加工试验中,切削液的润滑作用降低了进刀力和切削力。
切削液的选型、种类及常见问题处理摘要:介绍了切削液选用原则、水性切削液的种类及常见问题处理。
关键词:选型种类处理方法1、切削液的选用原则切削液在金属加工行业被广泛使用,切削液是切削(包括磨削)加工过程中的辅助性材料,也是改善加工条件及效果的一个辅助手段,合理使用切削液有助于切削过程的顺利进行并达到预期的工艺要求,在机械因素已固定的情况下,合理选用切削液则可获得可能达到的最佳效果,取得良好的经济效益。
那么,为了正确选用适合企业的切削液,在选用切削液时要考虑哪些因素?有哪几个步骤?影响切削液选用的因素很多,有时一些看起来不太重要的因素却成了决定切削液选用的关键。
例如插齿一般是粗加工,齿轮经插齿成形后尚需经剃齿工序进行精加工,选用活性低的切削油既可满足工艺要求,又可获得较长的刀具寿命。
这一般是指在齿轮加工车间而言,若此同一台插齿机是在一个修配车间里,齿轮加工的批量很小又无后续的剃齿工序,显然就应该选用高活性的切削油,因为此时产品的质量是主要因素,而刀具寿命及加工效率则是次要的。
所以切削液的选用因素及步骤不是固定的。
但就一般情况而言,影响切削液选用的因素主要有加工工艺及相关条件(如加工方法、刀具及工件材料以及加工参数等)、对加工产品的质量要求、职业安全卫生、废液处理、有关的法规方面的规定、经济性等。
选用的步骤大致是:(1)根据工艺条件及要求,初步判定是选用油基还是水基。
一般来说,使用高速钢刀具进行低速切削时用油基,使用硬质合金刀具进行高速加工时用水基;对产品质量要求高、刀具复杂时用油基,主要希望提高加工效率时用水基;对于供液困难或切削液不易达到切削区时用油基(如内孔拉削、攻丝等),其他情况下尽量用水基。
总体来说,用油基可获得较好的产品光洁度、较长的刀具寿命,但加工速度高时用油基会造成烟雾严重,只能用水基。
(2)在根据加工工艺选用油基或水基的同时还应考虑到有关消防的规定、车间的通风条件、废液处理方法及能力和前后加工工序的切削液使用情况等。
在对金属材料进行加工的时候,有的材料化学活性大,在切削中和刀具材料产生亲和作用,造成刀具产生严重的粘结和扩散磨损。
有的材料弹性模量极小,延伸率很大,这时更难于切削。
因此,在切削上述材料时,要根据所切材料各自的性能、切削特点与加工阶段,选择相宜的切削液,以改善切削材料的切削加工性,达到高效加工的目的。
那么,特殊金属材料的切削液如何进行选择?1、不锈钢不锈钢在粗加工时,选用10%--15%极压乳化液、或极压切削油、硫化油等。
在精加工时,选用极压切削油或10%--20%极压乳化液、硫化油。
2、铝和铝合金机械零部件制造加工过程中,铝合金材料得到了广泛的使用。
铝合金与大部分钢材和铸铁材料相比,具有一个明显的特点,即较低的屈服强度。
加工中需要的切削力较低,可以在刀具不发生过量磨损的情况下提高切削速度和进料比。
但是,就铝合金的切削性能而言,它的柔韧性会带来两个严重的问题:1、容易出现粘结的现象。
铝质颗料粘结到切削刀具的表面严重影响加工件表面粗糙度,或在刀具上形成一条“粘结”的积屑瘤会产生较大的阴力,因而就需要更高的切削力,从而形成了糟糕的切削痕迹。
粘结和材料变形常常决定了铝合金在切削加工中的最大切削速度和进料比。
2、由于铝材具有高度的延展性,它有可能会形成长长的条状裂纹,这些裂纹会阻断切削区域,使切削过程变得的困难,同时切下的碎屑难以被切削液带走。
在铝合金加工中需要考虑的另一个问题是它的高热系数。
机加工中困变形和摩擦而产生的热能够迅速地扩展到工件上,从而很难准确控制工作尺寸,并且需要更大的切削力。
3、乳化液如果碱性强,与铝产生化学反应,则造成乳化液分层,因此,为满足机械加工制造对铝合金材质越来越大的需求,以及发展较低大的切削速度和进料比,获得更高的劳动生产率,使用专业铝加工切削液技术,在对易氧化铝合金及含有铸铁或粉末治金场合,营口康如科技产品可以达到令人惊喜的加工和维护效果。
实现高水平的润滑和冷却效果就显得相当重要。
如何根据不同情况选用切削液一、根据刀具材料选择1. 工具钢刀具:耐热性能差,要求冷却效果好,选用乳化液为宜。
2. 高速钢刀具:最高温度可达600℃。
低速和中速切削时,选用油基切削液或乳化液。
在高速切削时,由于发热量大,选用水基切削液为宜。
3. 硬质合金刀具:最高允许工作温度可达1000℃,选用含有抗磨添加剂的油基切削液。
要注意均匀地冷却刀具,在切削之前,要预先用切削液冷却刀具。
高速切削,要用大流量切削油喷淋切削区,以减少刀具受热不均匀而产生崩刃,亦可减少油烟。
4. 陶瓷刀具:高温耐磨性最高,一般采用干切削,也可用水基切削液。
5. 金刚石刀具:具有极高的硬度,一般使用干切削。
为了避免温度过高,也像陶瓷材料一样采用水基切削液。
二、铝合金切削液的选择与维护1. 铝及铝合金的特点1)铝、铝合金质软、塑性大,切削时变形大,易粘刀,在刀具上形成积屑瘤,可能产生溶焊现象,使刀具丧失切削能力,影响加工精度和表面精糙度。
2)铝合金的热胀系数大,切削热容易引起工作热变形,降低加工精度。
3)表面容易变色和孔蚀,表面褐色变为黑色,会析出白色粉未,俗称白锈。
2. 铝合金切削液的选择既要考虑到润滑性,也要考虑到其冷却性能,精加工选择乳化型切削液或低粘度的切削液。
3. 铝合金磨削加工由于磨削非常细小,要重视切削液的过滤性。
不能选择稠度过大的磨削液,否则切屑不能及时沉积降下去或被过滤出去,会划伤工件表面而影响表面光洁度。
因此对于精磨或超精磨易选用精密磨削油或半合成切削液。
4. 铝合金切削液的使用和维护1)用自来水,最好去离子水,以保证切削液的使用效果和使用寿命。
2)机床要有过滤系统,最少3天清理清洁一次滤网或无纺布。
因为铝合金易生成铝皂,破坏切削液的稳定性。
铝屑应立即将其过滤出去,以避免铝屑与切削液发生反应而影响效果与寿命。
在磨削加工过程中,铝屑既细小又轻,很难沉淀下去,如不进行过滤或过滤不充分,铝屑就会划伤加工面,影响表面光泽度。
金属加工业主选取金属加工液的技巧对于金属加工业主来说最让人头疼的莫过于如何选择切削液,到底是油基切削液还是水基切削液,亦或是乳化油!可能有人会说这个有什么区别吗?当然有了,这个不仅仅是加工成本的问题还会影响到产品的质量以及机器的寿命。
这个不是闹着玩的。
所以小编今天就专门抽出时间来跟大家聊聊这个问题:小编从事润滑油行业差不多有十几个年头了。
对于润滑油来说也有一丢丢的发言权!对于如何选择切削液,首先了解常见三类切削液的优缺点:首先从冷却性能的角度上来说,水基切削液>乳化油>油基切削液。
所以要是进行高速切削工艺选择水基切削液是不错的选择。
其次从润滑效果上来讲,油基切削液>乳化油>水基切削液。
所以如果是在做一些明显需要润滑的切削时(例如:拉削、螺纹削),油基切削液就是必然的选择了最后就是清洗性角度上来说,易于清洗对机器有良好的保养作用。
水基切削液>乳化油,>油基切削液.由此可见水基切削液油明显的优势而水基切削液具有的优势也的的确确在国内的市场占据了绝大多数份额。
好了在了解了切削液的优缺点后,我们就继续说说如何选择切削液:首先是要从自己家里的机器入手,一般来说遵循说明书是好的,不要随意改,但是如果说明书上没有特别的要求,你可以根据机器的特性咨询一下专业人士来选择切削液。
不要自己随意更换。
这里打个小广告,我们深圳市雨辰宏业有限公司生产的各种切削液质量上乘,尤其可以根据客户要求进行定制,是你不错的选择。
其次从刀具的选择入手:1、金刚石、陶瓷等材料的刀具,其耐磨性、硬度等都非常高。
加工的时候可以不用切削液,如果用都是用水基切削液,主要冷却作用。
2、工具钢材料的刀具,其耐磨性,耐热性都非常差,超过200摄氏度就容易变软变形,所以要选择冷却性好的水基切削液,但是考虑到其耐磨性较差,低浓度乳化油就成了最优选择。
所以有时候选择切削液是要综合考虑的,考虑全面,这样才能够让机器使用更加长久。
金属切削中切削液的选择和应用提要:在金属切削过程中,合理选用切削液,可以改善金属切削过程中的磨损情况,减少刀具和切屑的粘结,抑制积屑瘤和鳞刺的生长,减少切削力,提高刀具耐用度和生产率。
切削液的使用效果除取决于切削液的性能外,还与刀具材料,加工要求,工件材料,加工方法等因素有关,应综合考虑,合理选用。
关键词:金属切削;切削液;选择;应用1.切削液的种类金属切削加工中最常用的切削液可分为水溶液、切削油、极压切削油和乳化液。
水溶液的主要成分是水,冷却性能好。
但水易使金属生锈,润滑性也差,故使用时常加入适量的防锈添加剂(如亚硝酸钠、磷酸三钠等),使其既保持冷却性能,又有良好的防锈性能和一定的润滑性能;切削油的主要成分是矿物油,特殊情况下也可采用动、植物油或复合油,切削油润滑性能好,但冷却性能差,常用于精加工;极压切削油是在矿物油中添加氯、硫、磷等添加剂配制而成,它在高温下不破坏润滑膜,具有良好的润滑效果;乳化液是用95%~98%的水和矿物油、乳化剂和添加剂配制而成,呈乳白色,具有良好的冷却性能,因含水量大,润滑、防锈性能较差,常加入一定量的油性、极压添加剂和防锈添加剂,配制成挤压乳化液或防锈乳化液。
2.切削液的选用2.1根据刀具材料、加工要求选用切削液高速钢刀具耐热性差,粗加工时,切削用量大,所产生的切削热多,容易导致刀具磨损,应选择以冷却为主的切削液。
硬质合金刀具耐热性好,一般不用切削液,如必要,也可用低浓度乳化液或水溶液,但应持续充分地浇注,不易断续浇注,以免处于高温状态的硬质合金刀片在突然遇到切削液时,产生较大的内应力而出现裂纹。
2.2根据工件材料选用切削液加工钢等塑性材料时,需用切削液;而加工铸铁等脆性材料时,一般则不用切削液,原因是切削液作用不明显;对于高强度钢,高温合金等,加工时均处于极压润滑摩擦状态,应选用极压切削油或极压乳化液;对于铜,铝及铝合金,为了得到较好的表面质量和精度,可采用10%~20%乳化液,煤油或煤油和矿物液的混合液;切削铜时,不宜采用含硫的切削液,因为硫会腐蚀铜。
在金属切削过程中,为提高切削效率、工件精度和降低工件表面粗糙度,延长刀具使用寿命,达到最佳的经济效果,就必须减少刀具与工件、刀具与切屑之间磨擦,及时带走切削区内因材料变形而产生的热量。
要达到这些目的,一方面是通过开发高硬度耐高温的刀具材料和改进刀具的几何形状,而另一方面采用性能优良的切(磨)削液往往可以明显提高切削效率,降低工件表面粗糙度,延长刀具使用寿命,取得良好的社会和经济效益。
在机械加工中切削液的主要功能是润滑和冷却作用,加入特殊添加剂后还可起到清洗和防锈的作用,用于保护机床,刀具及工件等物件不被腐蚀。
我们在机械加工中,常用的切削液有:水溶液、普通乳化液、极压乳化液、矿物油、植物油、动物油、极压切削油等。
其中,水溶液的冷却效果最好,极压切削液的润滑效果最好。
由于切削液的种类很多,性能差异较大,因此在加工中怎样选择合适的切削液一直是一项比较难以抉择的事。
下面主要从工件材料,刀具材料,加工工艺特点及性质等方面谈谈怎么合理选用切削液。
一、根据工件材料选用在难切削材料中,有的硬度高达65~70HRC,抗拉强度比45号钢的抗拉强度高三倍左右,造成切削力比切削45号钢高200%~250%;有的材料高温硬度和强度高,有的材料加工硬化的程度比基体高50%~200%,硬化深度达0.1~0.3mm,造成切削的困难;有的材料化学活性大,在切削中和刀具材料产生亲和作用,造成刀具产生严重的粘结和扩散磨损;有的材料弹性模量极小和弹性恢复大及延伸率很大,更难于切削。
因此,在切削各种难切削材料时,要根据所切材料各自的性能与切削特点与加工阶段,选择相宜的切削液,以改善难切削材料的切削加工性,而达到加工的目的。
一般而言:加工铸铁,铸铝等脆性金属,为避免切屑堵塞冷却系统或粘附在机床上难以清除,一般不用切削液。
但精加工时为了提高表面质量,可用润滑好,黏度小的煤油或7%~10%的乳化液。
加工一般钢件,粗加工选用乳化液,精加工选用硫化乳化液。
金属切削液选用方法支高招
金属的机械加工通常包括两种类型:金属的去除和金属的变形。
前者作业是靠刃具把金属从被加工件上除掉;后者则是用模具使金属在应力下塑性变形,如轧、拉拔、冲压、挤压等。
一般习惯地把金属去除作业所用的润滑剂称为切削液,而把金属变形用的润滑剂称为金属加工工艺用液体。
金属加工液则是泛指上述两类加工作业用润滑剂。
本文主要论述了用于金属去除作业的冷却润滑剂。
大部分金属切削需要使用切削液,甚至可以正常进行干切削的作业,如果用适当的冷却润滑剂也可增加工效。
早在1883年,F.W.泰勒(Taylor)曾证明用冲洗刀具和加工件可使切削速度提高30%~40%。
金属切削液的品种繁多。
ASTM D2881把金属加工用的液体划为三类:(1)油和油基液体;(2)水基乳液及分散体;(3)化学溶液(真溶液及胶体溶液)。
2类与3类之间的基本区别在于分散相的粒度和粒度分布。
溶解油乳化液的平均粒度大于1 μm,真溶液及胶体溶液的粒度范围为20~40 nm。
胶体乳液(Ⅱ-C)代表了一种介于化学溶液与溶解油的乳液之间的中间状态,其粒度分布介于上述两等级之间。
这种划分原则基本上是一个理论性的区分,因为从典型的矿物油到不含油的化学溶液之间,可能存在着无限度的等级。
近年来,金属切削液的发展和变化主要是在水溶性液体领域(2、3类)。
由于这类液体以水为基质,其传热速度高(水的传热速度为油的2.5倍)。
等量的水吸收一定热量后,比油的温升要慢得多,从而提高了冷却效果,且可减少油雾,因此水基切削液的用量增大。
以英国为例,水基切削液在整个切削液市场中约占60%。
但是水基切削液与油相比存在着润滑性差,其次是锈蚀、胶体稳定性、化学稳定性、生物稳定性、可滤性、泡沫性等问题。
这些问题对切削液在机床应用时的“油池寿命(Sump Life)”至关重要。
合理选择、应用、监控和维护,对使用水基切削液特别重要。
1 成分与选择
根据我国目前市场情况,切削液的主要成分如下。
(1)油或油基液体:属于ASTM D 2881分类中的Ⅰ-A、Ⅰ-B、Ⅰ-C,习惯称为切削油(也称净切削油),主体为矿物油,含或不含添加剂。
(2)乳液:属于ASTM D 2881分类中的Ⅱ-A、Ⅱ-B、Ⅱ-C,有时称为溶解油。
根据矿物油含量和油滴粒度可分为3种:粗乳液:含油65%~80%,油滴粒度2~10 μm;
微乳液:含油40%~50%,油滴粒度<1 μm;
半合成乳液:含油5%~40%,油滴粒度约0.1 μm;
(3)合成液体:含油或不含油,以溶于水的高分子有机物为主要润滑剂。
(4)化学溶液:不含油,属ASTM D 2881分类中的Ⅲ。
从以上成分来看,以切削油的润滑性最好。
乳化液中的粗乳、微乳和半合成型乳液,如配制得当也有相当好的润滑性能。
目前粗乳液和微乳液的使用范围最广泛。
用于重负荷切削的乳化液要含极压添加剂。
合成液是乳化液的补充产品。
这种液体常用在特定的用途上。
某些合成液体在使用中由于浓度增大,清洗性增强而导致损伤操作人员的皮肤和机床涂层。
化学溶液是不含矿物油的水溶液。
使用前用水稀释,有良好的冲洗、冷却效果,并应能防止接触区域的锈蚀。
这类液体主要用于研磨,功能在于清洗和冷却,没有润滑性。
切削液的选择,首先要避免使用那些对机床、刃具和加工材料有害的液体。
通常,不含游离硫的硫化油适用于加工钢材和铜材。
而有些铜合金和高镍合金,在硫剂(特别是含游离硫)作用下会产生暗色斑痕。
水基切削液的成分比较复杂,这是因为要顾及乳化系统的稳定,既要考虑诸成分的HLB值,又要达到各项性能的平衡。
由于切削液以水为基质,还应考虑诸成分的水溶性或在水中分散的性质。
选择切削液前应充分了解下列情况。
1.1 加工材料的性质
被加工的材料物理化学性质各异,反映在切削操作上就会有切削的难易和与切削液相容性等新问题。
对较难加工的材料及其与切削液的相容性分别简略介绍如下。
铝:质软,切割易粘切具。
乳化液如碱性强,与铝产生化学反应,造成乳液分层。
应选用专用乳化液或石蜡基矿物油作冷却润滑剂。
黄铜:切削时产生大量细屑,易使乳化油变绿。
含活性硫的油剂可使加工材料变色,如选油剂要有过滤设备。
青铜:剪切前产生显著的塑性变形,可使乳化液变成绿色。
如选油剂要有过滤设备。
铜:粘韧,切削时产生微细卷曲的屑,可使乳化液变成绿色,影响乳化液的稳定,在活性硫作用下生污斑。
如选用油剂要配备过滤设备。
可锻铸铁:切削时产生大量微细的具有化学活性的磨蚀性屑。
这些活性细屑好似过滤介质,削弱了乳化液的活性,而且可生成铁皂,使乳化液变为红褐色,乳化液的稳定性变劣。
如使用油剂,必须用离心机或过滤器把铁屑除去。
铅及其合金:易切削,可生成铅皂,破坏乳化液的稳定。
如使用油剂,对油剂有稠化倾向,要防止使用含大量脂肪的油剂。
镁:切削时产生细屑,可燃。
一般不使用水基切削液,可采用低粘度油作为切削液。
镍及高镍合金:切削时局部产生高热,切屑可能烧结。
可选用重负荷乳化液或非活性硫化油。
钛:产生磨蚀性、可燃的切削,易发生加工硬化现象,应用重负荷乳化油或极压油剂。
锌:切削面不规整,难以取得良好的光洁度,与乳化液生成锌皂,使乳化液分离,应选专用乳化液。
1.2 加工工况
刀具的作用是在主剪切区域把加工材料用强剪切力切除剥落。
刀具的推进面和暴露的新鲜金属面之间,由于强烈的附着作用使推进面受到高的应力。
因切割剥落的屑要移过刀具推进面,从而形成了第二剪切区域。
在第二剪切区域产生的剪切作用使刀具受到最大摩擦力。
润滑和冷却作用在此时同样重要。
但属于金属去除的机
械加工种类很多,又各有其独特的工况。
一般认为,在低速加工(螺纹切削、扩孔和齿面切削)时,切削润滑剂的主要任务是缩小推进面与屑的粘结,作为边界润滑剂。
在高速切削加工时,切削液的主要作用是降低摩擦热,带走热量。
那些切削液难以到达剪切区域的加工作业,给润滑、冷却造成很大的困难。
通常对扩孔、齿轮切削(特别是滚齿)、深孔钻和镗孔、攻丝(特别是盲孔)、深套孔、车螺纹加工要精心选择适用的切削液。
1.3 油基和水基的特点
油基切削液指含添加剂的矿物油。
水基切削液指乳液、合成液及化学溶液。
笼统地说,低速重负荷切削需要充分的润滑,通常选用极压切削油剂。
高速浅层切削,冷却是首要的,一般选用水基切削液。
有些极压乳化液具有很好的润滑和冷却性,可以用于重负荷切削。
一般的研磨加工,有时润滑反而有害,故可使用合成液或
化学溶液。
加工材料、刀具材质、机床构造也是确定选用油基液或水基液的重要依据。