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技術(shù)文章

老司機教你如何選擇切削液

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  切削液(cutting fluid, coolant)是一種用在金屬切削、磨加工過程中,用來冷卻和潤滑刀具和加工件的工業(yè)用液體。切削液的主要作用有潤滑、冷卻、清洗、防銹。

 

切削液的發(fā)展

  17世紀(jì):蘇打水

  18世紀(jì):植物油、肥皂水

  19世紀(jì):菜籽油、硫化切削液、合成切削液

  現(xiàn)代:現(xiàn)代的切削油和水溶性的切削液  

切削液的組成

    切削液主要有油基切削液和水基切削液,其中油基切削液主要有植物油、動物油、礦物油(純礦物油(機械油)、混合油(礦+動、植物油)、極壓油(礦+EP劑+動、植物油)),水基切削液主要有乳化液、微乳化液、合成液。

  根據(jù)其功能特點,了解不同種類切削液的優(yōu)勢:

  1、潤滑性:切削油>乳化液半合成切削液>全合成;

  2、冷卻性:全合成>半合成切削>乳化液>切削油;

  3、防銹性:切削油>水基切削液(乳化液、半合成切削液、全合成);

  4、清洗性:水基切削液(乳化液、半合成切削液、全合成)>切削油。

合理選擇切削液

  切削液的種類很多,性能各異,應(yīng)根據(jù)工件材料、刀具材料、加工方法和加工要求合理選擇切削液。

1、粗加工時

  (1)用于高速工具鋼刀具粗車或粗銑碳素鋼工件時,應(yīng)選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)低的乳化液(如3%~5%的乳化液),也可以選用合成切削液。 

  (2)用于高速工具鋼刀具粗車或粗銑鋁及其合金、銅及其合金工件時,應(yīng)選用5%~7%的乳化液。 

  (3)粗車或粗銑鑄鐵時,因為鑄鐵中含石墨,切削時石墨可以起到固體潤滑劑的作用能減少摩擦。若使用油類切削液,會把崩切屑和砂粒粘合在一起,起到研磨劑的作用,使刀具和機床導(dǎo)軌磨損,所以鑄鐵粗加工時一般不用切削液。 

  (4)作為現(xiàn)在主流的硬質(zhì)合金刀片,一般情況下不加切削液,因為若切削液流量不足或不均,會造成硬質(zhì)合金刀片冷熱不均,產(chǎn)生裂紋,造成刀具報廢。 

  (5)低速切削時,刀具以硬質(zhì)點磨損為主,宜選用以潤滑性能為主的切油,在較高速度切削時,刀具主要是熱磨損,要求切削液良好的冷卻性能,宜選用乳化液或水溶液。

2、精加工時

  精加工對工件表面粗糙度和加工精度要求較高,此時除了考慮刀材質(zhì)、工件材料、加工方式之外,還應(yīng)考慮切削速度的變化,選用不同性能的金屬切削液。 

  (1)用于高速鋼刀具精車或精銑碳素鋼工件時,切削液應(yīng)具有良好的滲透能力,良好的潤滑性能和一定的冷卻性能。 

  (2)用硬質(zhì)合金刀具精加工碳素鋼工件時,可以不用切削液,也可用10%-25%的乳化液或10%~20%的極壓乳化液。 

  (3)精加工銅及其合金、鋁及其合金工件時,為了得到較低的表面粗糙度值和較高的度,可選用10%~20%的乳化液、煤油。 

  (4)精加工鑄鐵時,可選用7%~10%的乳化液或煤油,以降低工件表面粗糙度值。

3、切削難加工材料

  所謂難加工材料是相對于易加工材料而言的,它與材料的成分、熱處理工藝有關(guān)。一般來講,材料中含有一定量的鉻、鎳、鉬、錳、鈦、釩、鋁、鈮、鎢等元素時,可稱為難加工材料。 

  這些材料所含硬質(zhì)點多,機械擦傷作用大,熱導(dǎo)率低,切屑易散出等特點,因而在切削過程中處于極壓潤滑摩擦狀態(tài)。切削難加工材料的切削液要求較高,切削液必須具有較好的潤滑性和冷卻性。 

  建議:雖然動、植物油能作為切削難加工材料的切削液,并且能達到較好的切削效果,但是這樣會增加成本。我們應(yīng)該盡量少用或不用動、植物油作為切削液。

4、封閉或半封閉切削加工

  鉆削、攻螺紋、鉸孔和拉削等加工的容屑為封閉或半封閉方式此時,排屑困難,刀具與切屑、工件摩擦產(chǎn)生的大量切削熱不能及時傳出,造成切削刃燒損并嚴(yán)重地影響工件表面粗糙度。尤其是在切削加工某些硬度高、強度大、韌性大、冷硬現(xiàn)象較嚴(yán)重的特殊材料時,上述問題更突出。

  此時需切削液有較好的冷卻、潤滑及清洗性能,以減小刀一屑摩擦生熱并帶走切屑為主。

  一般深孔鉆削、拉削、攻螺紋、鉸孔等切加工時,應(yīng)選用10%~15%的乳化液、15%~20%的極壓乳化液、礦物油或極壓切削油等作為切削液。

使用切削液的注意事項

  為了使切削液達到應(yīng)有的效果,在使用時還必須注意以下幾點:

  (1)油狀乳化液必須用水稀釋后才能使用。 

  (2)切削液的流量應(yīng)充足,并應(yīng)有一定壓力。切削液必須澆注在切削區(qū)域。 

  (3)使用硬質(zhì)合金刀具切削時,如用切削液則必須從一開始就連續(xù)充分地澆注,否則硬質(zhì)合金刀片會因驟冷而產(chǎn)生裂紋。 

  (4)切削液應(yīng)常保持清潔,盡可能減少切削液中雜質(zhì)的含量,已變質(zhì)的切削液要及時更換。

 

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