一茎倘、前言
合理選用冷卻潤滑液更卒,可以有效地減小切削過程中的摩擦伊群,改善散熱條件饼问,而降低切削力影兽,切削溫度和刀具磨損,提高刀具耐用度莱革,切削效率和已加工表面質(zhì)量及降低產(chǎn)品的加工成本掂篷。隨著科學(xué)技術(shù)和機(jī)械加工工業(yè)的不斷發(fā)展,特別足大量的難切削材料的應(yīng)用和對產(chǎn)品零件加工質(zhì)量要求越來越高揣洁,這就給切削加工帶來了難題鳖弱。為了使這些難題獲得解決,除合理選擇別的切削條件外铭轩,合理選擇切削液也尤為重要益丘。
二.切削的分類
1.水溶液:
其主要成分是水。由于水的導(dǎo)熱系數(shù)是油的導(dǎo)熱系數(shù)三倍薯摩,所以它的冷卻性能好吝啰。在其中加入一定量的防銹和汕性添加劑,還能起到一定的防銹和潤滑作用蒲妹。
2.乳化液:
(1)普通乳化液:它是由防銹劑,乳化劑和礦物油配制而成尸粒。清洗和冷卻性能好块透,兼有防銹和潤滑性能。
(2)防銹乳化液:在普通乳化液中事矾,加入大量的防銹劑巍碍,其作用同上,用于防銹要求嚴(yán)格的工序和氣候潮濕的地區(qū)甥材。
(3)極壓乳化液:在乳化液中盯另,添加含硫性含,磷,氯的極壓添加劑鸳惯,能在切削時的高溫商蕴,高壓下形成吸附膜,起潤滑作用芝发。
3.切削油:
(1)礦物油:有5#绪商、7#、10#辅鲸、20#格郁、30#機(jī)械油和柴油,煤油等独悴,適用于一般潤滑例书。
(2)動,植油及復(fù)合油:有豆油刻炒、菜子油牢星、棉子油、蓖麻油图瘾、豬油等勇剃。復(fù)合油是將動、植赏晃、礦三種油混合而成好佃。它具有良好地邊界潤滑。
(3)極壓切削油:它是以礦物油為基礎(chǔ)施司,加入油性毫胎,極壓添加劑和防銹劑而成。具有動衍周,植物油良好地潤滑性能和極壓潤滑性能茄焊。
三.切削液的作用
1.冷卻作用:
它可以降低切削溫度,提高刀具耐用度和減小工件熱變形窍绸,保證加工質(zhì)量茵冗。一般的情況下,可降低切削溫度50~150℃叮姑。
2.潤滑作用:
可以減小切屑與前刀面唉地,工件與刀具后刀面的摩擦,以降低切削力传透,切削熱和限制積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生耘沼。一般的切削油在200℃左右就失去潤滑能力。如加入極壓添加劑,就可以在高溫(600~1000℃)群嗤、高壓(1470~1960MPa)條件下起潤滑作用菠隆。這種潤滑叫做極壓潤滑。
3.清洗作用:
可以將粘附在工件狂秘,刀具和機(jī)床上的切屑粉末骇径,在一定壓力的切削液作用下沖洗干凈。
4.防銹作用:
防止機(jī)床赃绊、工件既峡、刀具受周圍介質(zhì)(水分、空氣碧查、手汗)的腐蝕运敢。
四.冷卻潤滑液中的添加劑
1.油性添加劑:
動植物油、脂肪酸及其皂舅尸、脂肪醇及多元醇斯身、酯類、酮類得鸳、胺類等化合物遍考。
2.極壓添加劑:
含硫、磷扳引、氯等有機(jī)化合物橡宪。如氯化石臘、四氯化碳蛙府、硫化磷酸鹽慷尸、二烷基二硫代磷酸鋅等。含硫的極壓切削油在切削過程中和金屬起化學(xué)反應(yīng)树聪,生成硫化鐵瘤嗜,它的熔點(diǎn)高(1193℃),硫化膜在高溫下不被破壞胡电,在切削鋼件時着还,能在1000℃左右的高溫下,仍保持潤滑性能徽惋;含氯的極壓添加劑案淋,如氯化石臘(含氯量為40~50%),它的化學(xué)性能活潑险绘,在200℃~300℃時和金屬起化學(xué)反應(yīng)哎迄,氯化物的摩擦系數(shù)低于硫化物,有良好地潤滑性能隆圆,可耐600℃的高溫;含磷極壓添加劑,與鋼鐵接觸即被吸附渺氧,生成磷酸鐵化學(xué)潤滑膜旨涝,降低摩擦,比硫氯的效果更為良好侣背。如三種復(fù)合使用白华,潤滑效果更為顯著。
3.防銹添加劑:
(1)水溶性防銹添加劑:亞硝酸鈉贩耐、磷酸三鈉弧腥、磷酸氫二鈉、苯甲酸鈉春佑、苯甲酸胺婚咱、三乙醇胺等。
(2)油溶性防銹添加劑:石油磺酸鋇栽不、石油磺酸鈉挣徽、環(huán)烷酸鋅、三壬基萘磺酸鋇等哲童。
4.防霉添加劑:
苯粉咙借、五氯粉、硫柳汞等化合物堡酗。加入萬分之幾的防霉添加劑脖投,可殺死細(xì)菌和抑制細(xì)菌生長,以防切削液變質(zhì)發(fā)臭斜兽。
5.抗泡沫添加劑:
二甲基硅油防苗。以防止切削液的使用效果。
6.助溶添加劑:
乙醇壁挖、丁乙醇图呢、苯二甲酸脂、乙二醇醚等骗随。
7.乳化劑:
(1)陰離子型:石油磺酸鈉蛤织、油酸鈉皂、松香酸鈉皂鸿染、高炭酸鈉皂指蚜、磺化蓖麻油、油酸涨椒、三乙醇胺摊鸡。
(2)非離子型:聚氧乙烯脂肪醇醚(平平加)、聚氧乙烯烷基酚醚(0P)蚕冬、山梨糖醇油酸酯(司本)免猾、聚氧乙烯山梨糖醇油酸酯(吐溫)是辕。
8.乳化穩(wěn)定劑:
乙二醇、乙醇猎提、正丁醇获三、二乙二醇單正丁基醚、二甘醇锨苏、高碳醇豁登、苯乙醇胺、三乙醇胺等旺民。
五.常用冷卻潤滑液的配方
1.切削油:
(1)礦物油:5#嗦府、7#、10#阵拜、20#肺致、30#機(jī)械油和輕柴油、煤油谨斥。機(jī)械油的號數(shù)越大鸡魁,粘度越大。
(2)植物油:豆油蛾沪、菜子油紫声、棉子油、蓖麻油等拗炎。
(3)復(fù)合油:煤油50%+機(jī)械油50%京甫;豆油50%+5。高速機(jī)油50%李根。
(4)極壓切削油:
①氯化石臘20%+二烷基二硫代磷酸鋅1%+高速機(jī)油79%槽奕。
②氯化石臘40%+二烷基二硫代磷酸鋅1%+石油磺酸鈣1%+苯駢三氮唑0.2%+乙醇0.56~0.8%+5#高速機(jī)油余量。
③硫化棉子油7%+5#高速機(jī)械油93%房轿。
④氯化石臘20%+5#高速機(jī)械油80%粤攒。
2.乳化液:
(1)普通乳化液:3~5%乳化油(70%+5#機(jī)械油+22%脂肪酸及其皂+0.5%松香酸鈉皂+4.5%乙醇+3%石油磺酸鈉)加水稀釋。
(2)極壓乳化液:用5~20%極壓乳化油(10%石油磺酸鈉+6%石油磺酸鉛+4%氯化石臘+3%氯化硬脂酸+3%油酸+3%三乙酸胺+20#機(jī)械油余量)加水稀釋囱持。
(3)防銹乳化液:是在普通乳化液中增加防銹劑的比例而成夯接。
3.水溶液:
(1)用0.25~0.5%亞硝酸鈉+0.25~0.3%無水碳酸鈉+水余量。
(2)3%油酸鈉皂+0.5%亞硝酸鈉+水余量纷妆。
(3)10%癸二酸+17.5%三乙醇胺+8%亞硝酸鈉+水余量盔几。
六.冷卻潤滑液的選擇
1.選擇原則
1.1根據(jù)工件材料選擇
(1)鑄鐵、青銅在切削時掩幢,一般不用切削液逊拍。精加工時,用煤油际邻。
(2)切削鋁時芯丧,用煤油芍阎。
(3)切削有色金屬時,不宜用含硫的切削液灭西。
(4)切削鎂合金時蝉速,用礦物油。
(5)切削一般鋼時弹爱,采用乳化液。
(6)切削難切削材料時骚美,應(yīng)采用極壓切削液扬骑。
1.2根據(jù)工藝要求和切削特點(diǎn)選擇
(1)粗加工時,應(yīng)選冷卻效果好的切削液刮诅。
(2)精加工時涎舞,應(yīng)選潤滑效果好的切削液。
(3)加工孔時舟窥,應(yīng)選用濃度大的乳化液或極壓切削液栗怪。
(4)深孔加工時,應(yīng)選用含有極壓添加劑濃度較低的切削液削仲。
(5)磨削時娘瞻,應(yīng)選用清洗作用好的切削液。
(6)用硬質(zhì)合金不恭、陶瓷和PCD叶雹、PCBN刀具切削時,一般不用切削液换吧。要用時折晦,必須自始自終地供給。PCBN刀具在切削時沾瓦,不能用水質(zhì)切削液满着。固為CBN在1000℃以上高溫時,會與水起化學(xué)反應(yīng)而被消耗贯莺。
2.選用
2.1碳鋼
(1)粗加工:
a)3~5%乳化液风喇。
b)鉛油或紅丹粉10%+機(jī)械油90%,用于粗車蝸桿乖篷。
(2)精加工:
a)10~20%的乳化液响驴。
b)10~15%極壓乳化液。
c)硫化棉子油的切削油撕蔼。
d)20%氯化石臘+80%變壓器油或30%豆油+20%煤油+50%高速機(jī)械油豁鲤,用于精車絲杠。
e)ccl420%+80%機(jī)械油钝摧,用于精車蝸桿跟斜。
(3)拉削低案、攻絲、鉸孔:
a)10~20%極壓乳化液绪论。
b)含氯的切削油辕憋。
c)含硫,氯的切削油卷俱。
d)含硫化棉子油的切削油寒焚。
e)含硫,氯百郊,磷的切削油鞭玩。
f)30%煤油+70%機(jī)械油,用于光刀捉为。
g)MoS2與機(jī)械油混合离览,用于攻絲。
(4)滾齒焚趴,插齒:
a)10~20%極壓乳化液限番。
b)含硫,磷呀舔,氯的極壓切削油弥虐。
(5)鉆孔:
a)3~5%乳化液。
b)5~10%極壓乳化液别威。
2.2合金鋼
(1)粗加工:
a)3~5%乳化液躯舔。
b)5~10%極壓乳化液。
(2)精加工:
a)10~20%乳化液省古。
b)10~15%極壓乳化液粥庄。
c)含硫化棉子油的切削油。
(3)拉削豺妓、攻絲惜互、鉸孔:
a)10~20%極壓乳化液。
b)含硫琳拭、磷训堆、氯極壓切削油。
c)40#機(jī)械油85%+二烷基二硫代磷酸鋅5%+石油磺酸鈣7%+二硫化鉬1%氯化石臘1%+煤油1%白嘁。用于攻絲坑鱼。效果:Vc從1m/min提高到7m/min,絲錐耐用度提高1~3倍嘀吨,表面粗糙度由Ra6.3降低為Ra3.2谅璧。
(4)滾齒、插齒:
a)10~20%極壓乳化液淮晓。
b)極壓切削油拆鹉。
(5)鉆孔:
a)3~5%乳化液上互。
b)5~10%極壓乳化液。
c)ccl4和煤油的混合液鉆膜具鋼小孔舷翰。
d)氯化石臘20%+二烷基二硫代磷酸鋅1%+高速機(jī)油79%匀冈。
2.3不銹鋼
(1)粗加工:
a)3~5%乳化液。
b)10~15%極壓乳化液坐蓉。
c)極壓切削油郁秦。
d)硫化油(含硫2%的機(jī)械油)。
(2)精加工:
a)極壓切削油浩淹。
b)10~15%乳化液挂悲。
c)15~20%極壓乳化液。
d)硫化油或硫化油80~85%+ccl415~20%俊戳。
e)礦物油78~80%+黑機(jī)油或植物油和豬油18%+硫1.7%。
f)機(jī)械油90%+ ccl410%馆匿。
h)煤油50%+油酸25%或植物油25%抑胎。
i)煤油60%+松節(jié)油20%+油酸20%。
(3)拉削渐北、攻絲阿逃、鉸孔:
a)15~20%極壓乳化液。
b)極壓切削油赃蛛。
c)硫化豆油或植物油恃锉。
d)在硫化油中加ccl410~20%或在豬油中加20~30%ccl4或在硫化油中加10~15%煤油用于鉸孔。
e)在硫化油中加入15~20%ccl4或白鉛油加機(jī)械油或煤油稀釋氯化石臘或MoS2切削膏用于攻絲呕臂。
(4)滾齒破托、插齒:
a)20~25%極壓乳化液。
b)極壓切削油歧蒋。
(5)鉆孔:
a)10~15%乳化液土砂。
b)10~20%極壓乳化液。
c)極壓切削油谜洽。
d)硫化油糕加。
e)MoS2切削劑。
f)用肥皂涂抹在小鉆頭上囱叼,用于在臺鉆小孔烂多。
2.4高溫合金
(1)粗加工:
a)3~5%乳化液。
b)10~15%極壓乳化液沟乘。
c)極壓切削油盒酷。
d)硫化油。
e)硫酸鉀2%+亞硝酸鉀1%+三乙醇胺7%+硼酸7~10%+甘油7~10%+水余量忠宙。
f)葵二酸7~10%+亞硝酸鈉5%+三乙醇胺7~10%+硼酸7~10%+甘油7~10%+水余量架讳。
(2)精加工:
a)10~25%乳化液榴烦。
b)15~20%極壓乳化液。
c)極壓切削油文饱。
d)煤油75%+油酸25%绝壹。
(3)拉削、攻絲融吓、鉸孔:
a)10~20%極壓乳化液判阀。
b)極壓切削油。
c)參照不銹鋼所用切削液箩绍。
d)防銹和電解切削液也適合于拉削和鉸孔孔庭。
(4)鉆孔:
a)10~15%乳化液。
b)10~20%極壓乳化液材蛛。
c)極壓切削油圆到。
d)硫化油。
e)MoS2切削劑卑吭。
2.5鈦合金
(1)粗加工:
a)3~5%乳化液芽淡。
b)極壓乳化液。
(2)精加工:
a)極壓切削油(石油磺酸鈉10%+油酸3%+石油磺酸鉛6%+三乙醇胺3.5%氯化石臘4%+氯化硬脂酸3%+20#機(jī)械油70.5%)豆赏。
b)極壓水溶液(氯化脂肪酸挣菲,聚氯乙烯0.5~0.8%+磷酸三鈉0.5%+三乙醇胺1~2%+亞硝酸鈉1.2%+水余量)。
c)CCl4+等量的酒精掷邦。
(3)拉削白胀、攻絲、鉸孔:
a)極壓切削油抚岗。
b)蓖麻油或杠。
c)油酸。
d)硫化油卫殷。
e)氯化油
f)蓖麻油60%+煤油40%
g)聚醚30%+酯類油30%+7#機(jī)械油30%+防銹劑與抗泡劑10%炫允,用于拉削。
(4)鉆孔:
a)極壓乳化液嗡沈。
b)極壓切削油睛村。
c)電解切削液(癸二酸7~10%+三乙醇胺7~10%+甘油7~10%+硼酸7~10%亞硝酸鈉3~5%+余下水)。
d)硫化油蔑串。
e)30#機(jī)械油60%+煤油40%或30#機(jī)械油70%+煤油30%川骗。
2.6鑄鐵、黃銅
(1)粗加工:
a)10~15%乳化液柱涕。
(2)精加工:
a)煤油伍恼。
b)煤油與礦物油的混合油。
(3)拉削、攻絲羡雷、鉸孔:
a)10~15%乳化液携喳。
b)10~20%極壓乳化液。
c)煤油热品。
d)煤油與礦物油的混合油巍糯。
2.7紫銅
(1)粗、精加工:
a)3~5%乳化液客扎。
b)煤油祟峦。
c)煤油與礦物油的混合油。
d)菜子油徙鱼。
(2)滾齒宅楞、插齒:
a)10~25%乳化液。
b)10~20%極壓乳化液袱吆。
c)煤油厌衙。
d)煤油與礦物油的混合油。
(3)鉆孔:
a)3~5%乳化液绞绒。
b)煤油迅箩。
c)煤油與礦物油的混合油。
2.8鋁及其合金
(1)粗处铛、精加工:
a)3~5%乳化液。
b)煤油拐揭。
c)煤油與礦物油的混合油撤蟆。
d)菜子油。
(2)拉削愧陈、攻絲登凿、鉸孔、滾齒煮啡、插齒:
a)10~15%乳化液隘匙。
b)10~15%極壓乳化液。
c)煤油馁祈。
d)煤油與礦物油的混合油恕臣。
(3)鉆孔:
a)3~5%乳化液。
b)煤油與礦物油的混合油银薪。
C)煤油靴亩。
2.9青銅
(1)粗精加工及鉆孔:
a)一般不用切削液》蚴可用3~5乳化液伪睬。
(2)拉削、攻絲鸭僧、鉸孔口溃、滾齒揩页、插齒
a)10~20%乳化液。
b)10~15%極壓乳化液烹俗。
c)含氯的切削油爆侣。
2.10高強(qiáng)度鋼
采用合金鋼的切削液。用豆油或菜子油攻絲較好衷蜓。
2.11鉬
用ccl4加20#機(jī)械油或用MoS2潤滑脂累提。
2.12純鐵
用碳素鋼的切削液。精加工時磁浇,可用酒精稀釋蓖麻油作切削劑斋陪。
2.13橡膠
切削時用酒精或蒸餾水。
磨削時置吓,用蘇打1%+亞硝酸鈉0.25~0.5%+甘油0.5~1%+余下水无虚。
附:
一.固體潤滑劑——MoS2
1.特點(diǎn):
MoS2的摩擦系數(shù)很小,僅0.05~0.09衍锚,它的潤滑膜有很高的抗壓能力及附著能力友题,粘附在金屬表面的二硫化鉬薄膜,能承受3500MPa的壓力不被破壞戴质;有很高的化學(xué)穩(wěn)定性面镣,不易與酸堿起作用;溫度穩(wěn)定性好氏腐,在400℃左右才分解甩宣,當(dāng)二硫化鋁混于油或脂中,與空氣接觸不充分冻哈,氧化溫度還可以提高杯削。
2.應(yīng)用:
它有油劑,水劑和潤滑脂三種优隔,也可將二硫化鉬與硬脂酸和石臘制成臘筆褐泊。用時將二硫化鉬潤滑劑涂在刀具表面上,可以成倍地提高刀具耐用度和降低工件表面粗糙度棋少,降低切削力杯娶,切削熱,抑制積屑瘤的產(chǎn)生儡特。
二.MoS2在切削中的作用
1.在車削方面:
(1)在刀具上涂MoS2扳辉,刀具耐用度可提高一倍以上。
(2)在精車蝸桿時橄浓,在切削劑中加2%的MoS2粒梦,可降低工件表面粗糙度。
(3)鉸65Mn孔時,在乳化液中加1%MoS2或鉸不銹鋼孔時匀们,在乳化液中加3%MoS2缴淋,不僅工件表面粗糙度低,而且刀具耐用度高泄朴。
2.在磨削方面:
在砂輪表面上涂上MoS2重抖,工件表面粗糙度可降低一級。
3.在切削齒輪方面:
在硫化油中加0.5~1%MoS2油劑后祖灰,切屑瘤可消除钟沛。
4.在復(fù)雜刀具方面:
在拉削和推削加工時,在原切削液中添加15~20%的MoS2油劑后局扶,刀具壽命提高近60倍恨统,工件表面粗糙度可降一級。
5.在攻絲方面:
它是潤滑性能良好的攻絲切削劑三妈。特別是在擠壓攻絲時畜埋,唯有MoS2的潤滑效果最好。
6.在鋸切方面:
在鋸條上涂上MoS2后策见,鋸切時噪音小镀材,鋸條不易損壞。
7.在難切削材料方面:
如切削鈦合金蒜材,高溫合金忍具,不銹鋼時,在刀具上涂MoS2抖臭,效果也十分好蓝捌。
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