金屬切削液决瞳,即金屬及其合金在切削加工過程中使用的工藝潤滑油。金屬切削液通常可分為以冷卻為主的水溶性金屬切削液和以潤滑為主的純油性金屬切削液指模;水溶性金屬切削液又可細分為可溶性油(乳化液)、半合成切削液(微乳化液)和合成切削液三種瘤薪。在所有潤滑油中枝玩,金屬切削液的用量視各國的具體情況不同炊健,約占其潤滑油總用量的2%-3%,我國金屬切削液的年用量約為6萬噸左右覆厦,其中水溶性金屬切削液和純油性金屬切削液各占50%左右的份額凰茫。
金屬的加工方法繁多,其中金屬切削加工是金屬加工中最常見们袜、應用最廣泛的一種必工。根據(jù)工件的形狀、精度及表面質量的不同要求堰怜,金屬切削加工可分為車球垂、銑、鉆钻蔑、刨啥刻、鏜、鉸咪笑、拉削可帽、齒輪切削、螺紋加工及磨削等窗怒。本文主要講述金屬切削液中水溶性金屬切削液的性能和選取映跟。
水溶性切削液的主要性能
我們使用水溶性金屬切削液的主要目的是:①延長刀具的使用壽命;②保證和提高工件的加工尺寸精度;③改善工件表面的光潔度;④及時排除金屬屑,確保切削過程順利進行; ⑤及時帶走切削熱兜粘,迅速均勻冷卻刀具和工件等;⑥防止機床和工件產(chǎn)生腐蝕和銹蝕;⑦提高切削加工效率申窘,降低成本。為實現(xiàn)上述目的孔轴,要求水溶性金屬切液必須具備下列幾方面主要性能:
冷卻性能剃法。在金屬切削加工過程中,所消耗的能量路鹰,絕大部分(90%以上)都轉變成切削熱贷洲,它不但使刀具容易磨損,而且使工件容易產(chǎn)生局部燒傷或發(fā)暗议幻,影響工件的表面的加工精度及加工質量诀次。因此,要求水溶性金屬切削液必須具有良好的冷卻性能薯荷。
潤滑性能凳慈。刀具在切削工件的瞬間,通常承受著極大的切削力作用戒舆,水溶性金屬切削液良好的潤滑性能可以減小刀具前刀面與切屑氨缅、后刀面與工件表面之間的摩擦與磨損,延長刀具的使用壽命,從而使工件獲得良好的加工精度和粗糙度妖局;更重要的是減少切削過程中產(chǎn)生積屑瘤(即刀瘤)的機會聪痢。
清洗性能。金屬在切削(或磨削)過程中细企,油污翼袒、細小的切屑、金屬粉末和砂輪砂粒等互相粘結屯掖,并粘附在工件玄柏、刀具和機床上,影響工件的加工質量贴铜,降低刀具和砂輪的使用壽命禁荸,影響機床的精度。因此阀湿,水溶性切削液應具有良好的清洗作用,減少細小的切屑及金屬粉末等的粘結以利清洗瑰妄,同時迅速將細小的切屑及金屬粉末等及時沖走陷嘴。
防銹性能。水溶性金屬切削液在使用過程中大部分是水(約占80%-98%)间坐,為銹蝕的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)境灾挨,而水溶性金屬切削液中的極壓劑和某些表面活性劑往往會加劇金屬的銹蝕;同時竹宋,水溶性金屬切削液必須具備一定的防銹性能劳澄,使工件在加工過程中和加工后的短時間內不產(chǎn)生銹蝕;同時蜈七,水溶性金屬切削液良好的防銹性能秒拔,也可保證切削液循環(huán)系統(tǒng)和機床內部不產(chǎn)生銹蝕及腐蝕現(xiàn)象,起到保養(yǎng)設備的功能薛津。
同時恐呢,因為水溶性金屬切削液的組成成分中含有如表面活性劑、基礎油症妻、油性劑和殺菌劑等节婶,以及其與水混合的應用方式特點,要求水溶性金屬切削液還必須具備良好的抗泡/消泡追临、抗菌性能享积,以及低毒/無毒性、硬水適應性和氣味柔和等特點蘑弊。
水溶性金屬切削液的選取
選取金屬切削液履岂,首先要根據(jù)切削加工的工藝條件及要求,初步判斷選取純油性金屬切削液或水溶性金屬切削液。通常我們可以根據(jù)機床供應商的推薦來選擇伙斯;其次乌迎,還可以根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗進行選取,如使用高速鋼刀具進行低速切削時笛坦,通常采用純油性金屬切削液区转,使用硬質合金刀具進行高速切削時,通嘲胬可以采用水溶性金屬切削液废离;對于供液困難或切削液不易達到切削區(qū)時采用純油性金屬切削液(如攻絲、內孔拉削等)礁芦,其他情況下通瞅呔拢可采用水溶性金屬切削液等∈量郏總之肖方,要根據(jù)具體切削加工條件及要求,根據(jù)純油性金屬切削液和水溶性金屬切削液的不同特點未状,同時考慮各個工廠的不同實際情況俯画,如車間的通風條件、廢液處理能力及前后道工序的切削液使用情況等司草,來選取具體的切削液類型艰垂。
其次,在選取了切削液類型后埋虹,還要根據(jù)切削加工工藝吭辛、被加工件材質及對工件的加工精度和粗糙度的要求等,初步選取切削液的品種驳辖。如選取磨削加工切削液時嘴净,我們不但要考慮普通切削加工的條件,更要考慮磨削加工工藝本身的特點:我們都知道体咽,磨削加工實際上是多刀同時切削的加工工藝浦忠,磨削加工的進給量較小,切削力通常也不大轮庵,但磨削速度較高(30-80m/s)韩记,因此磨削區(qū)域的溫度通常都較高,可高達800-1000℃沦靖,容易引起工件表面局部燒傷喂交,磨削加工熱應力會使工件變形,甚至使工件表面產(chǎn)生裂紋; 同時防偿,因為磨削加工過程中會產(chǎn)生大量的金屬磨屑和砂輪砂末察夕,會影響加工工件的表面粗糙度等妖坡;因此,在選取磨削加工的水溶性金屬切削液時区匣,我們更要求該切削液具有良好的冷卻性偷拔、潤滑性和清洗沖刷性。而根據(jù)工件材質的不同亏钩,在選取水溶性金屬切削液時也要從不同材質的不同特性選取不同的切削液產(chǎn)品莲绰,如切削高硬度不銹鋼,就要根據(jù)其硬度高姑丑、強度大蛤签、難切削等特點,選取極壓性能好的極壓型水溶性金屬切削液栅哀,來滿足切削過程中對切削液的極壓潤滑性能要求震肮;而對于如鋁合金、銅合金等材質時留拾,由于其材質本身的韌性大戳晌、活性大等特點,在選取水溶性金屬切削液時痴柔,則更要求切削液的潤滑性躬厌、清洗性等,同時试填,不能腐蝕工件。
在上述初步選取了金屬切削液后谦枢,還應該從切削液產(chǎn)品對人身的刺激性/毒性三麦、使用壽命、廢液處理怕茉、等方面綜合考慮屈宿,最終選取正確的金屬切削液的品種及使用濃度。在選取水溶性金屬切削液時榨豹,我們首先要考慮產(chǎn)品的低刺激性脸嗜、低毒性,以確保操作人員的人身安全樱搪;同時亭弥,各個使用廠家都強調切削液產(chǎn)品的使用壽命的長短,都要求所選水溶性金屬切削液具有一個相對長的使用壽命离秸,來滿足工廠降低綜合成本的要求粮剃,而且,較長的切削液使用壽命虐块,不但降低了水溶性金屬切削液的使用量俩滥,更減少了換液次數(shù),減少機床停機時間,降低了人工費用霜旧,以及減少水溶性金屬切削液的廢液處理次數(shù)和處理以及由此而產(chǎn)生的大量廢液處理費用错忱;第三,隨著各國對環(huán)境環(huán)保要求的不斷提高挂据,要求水溶性金屬切削液的廢液必須經(jīng)過廢液處理并達到國家及地方的三廢排放標準以清,方可進行排放,因此棱貌,各工廠在選取水溶性金屬切削液時玖媚,也把其廢液處理難易程度列入選取標準之一。
根據(jù)水溶性金屬切削液使用的特點婚脱,就使得任何一個水溶性金屬切削液產(chǎn)品在使用過程中都難免會出現(xiàn)一些問題今魔;因此,各用戶通常還會把供應商的售后技術服務工作作為一個選取切削液產(chǎn)品的依據(jù)障贸。所以错森,在選取正確的水溶性金屬切削液之后,我們要十分重視對使用過程中的切削液產(chǎn)品進行有效的維護及保養(yǎng)工作厨杆。通常东种,可根據(jù)水溶性金屬切削液使用條件、使用環(huán)境等的不同翎郭,確定一個合理的定期/不定期取樣檢測方案撮译,通過取樣檢測分析,及時發(fā)現(xiàn)或預見使用過程中的切削液可能或已經(jīng)出現(xiàn)的問題蔽掀,及早加以處理或采取預防措施龄羽,避免問題的突出,給生產(chǎn)帶來損失循抱。水溶性金屬切削液的維護及保養(yǎng)通常由切削液供應商的技術服務人員和用戶的現(xiàn)場技術人員共同完成砂姥,通常可以通過檢測使用中水溶性金屬切削液的:濃度蟀符、PH值掠记、防銹性、切削液穩(wěn)定性(靜置后浮油/浮皂量)拍随、微生物含量(細菌傍菇、真菌、霉菌等)以及切削液的電導率(或總硬度)來加以評定分析界赔,保證切削液的良好使用效果桥嗤。
同時,由于水溶性金屬切削液中通常都含有表面活性劑仔蝌、油性劑泛领、礦物油及少量水分荒吏,這要求水溶性金屬切削液的儲存周期不能太長;因此渊鞋,為確保水溶性金屬切削液產(chǎn)品的新鮮绰更,供應商的生產(chǎn)能力、供貨周期也應在水溶性金屬切削液選取時加以考慮锡宋。
在金屬切削液的選取中儡湾,水溶性金屬切削液的選取因其使用特點則更顯重要。
在國外执俩,一些發(fā)達國家在進行水溶性金屬切削液的選取時徐钠,在滿足切削加工工藝要求的同時,更注重其對人身健康的危害蚤就、廢液處理和綜合成本等方面的選攘任椤;這一觀點逐漸被國內金屬切削加工行業(yè)所接受闰厨。根據(jù)這種情況撼腹,一些國外知名公司相繼在80年代后期將其優(yōu)質的水溶性金屬切削液產(chǎn)品引進到中國,來滿足中國市場的要求害寸。
總之瓦腋,在金屬切削加工過程中,必然要用到水溶性金屬切削液寝谚,為了我們的人身健康及對環(huán)境的保護妙旅,降低綜合成本而提高效益;我們必須從多方面考慮蹋烂,綜合分析战覆,選取更為適合的水溶性金屬切削液產(chǎn)品。
(姜峰)
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