《切削液的新进展》PPT课件.ppt

切削液,张秀，胡晓晗，黄灿,切削液的作用和分类 添加剂的危害及发展要求 切削液的选用 切削液的新进展,切削液的概念,切削液（cutting fluid）是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却润滑刀具和加工件的工业用液体。切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成，是金属切削加工的重要配套材料。,为什么使用切削液？,降低切削温度 减少刀具磨损 提高刀具耐用度 改善加工表面质量 保证加工精度 提高生产率,切削液的作用,润滑作用 冷却作用 清洗作用 防锈作用,作用,四个作用并不孤立，对立统一,主要作用,辅助作用,切削液的种类,水溶性切削液 油溶性切削液 固体润滑剂,水溶性切削液,特点：以冷却为主 优点：散热快，成本低 缺点：易受细菌影响，排放 后处理复杂,水溶性切削液：,合成切削液 乳化液 水溶液 离子切削液,组分：水、各种表面活性剂、化学添加剂 性能：冷却、润滑、清洗、防锈和热稳定 性良好，使用周期长。 作用：提高磨削用量、延长砂轮寿命、减 少切削力、延长刀具寿命、获得较 小加工表面粗糙度,合成切削液,组成：水乳化油 乳化液 低浓度时以冷却为主，用于粗加工和普通磨削加工。 高浓度时以润滑为主，用于精加工和复杂刀具加工。 细分为：防锈、清洗、极压和透明乳化液4种。,搅拌,乳化液,水溶液,组分：软水、防锈剂、防霉剂等 清洗剂 提高磨削清洗能力 油性添加剂 具有润滑性能,离子切削液,组分：水、表面活性剂、无机盐 减少产生切削高热，提高刀具耐用度1倍以上,油溶性切削液,特性：质量稳定、良好润滑性、使用寿命长、可再生利用、不需维护、不受细菌侵蚀、不引起皮肤病 缺点：冷却性差、偶尔需要过滤、高温易挥发、 产生油雾、污染环境、需要排油污设备,油溶性切削液,切削油 极压油,切削油,切削油包括矿物油、动植物油和复合油。 矿物油包括轻柴油、机械油和煤油。 轻柴油：润滑性差，用于切速低的精加工、有色金属加工。 机械油：润滑好，用于普通精车、螺纹精加工。 煤油：渗透和冲洗作用好，用于精加工铝合金、精刨铸铁、高速钢铰孔。,组分：矿物油极压添加剂+油性添加剂 氯化切削油：摩擦系数小，适用于合金钢、高锰钢、及其它难加工材料 硫化切削油：耐高温750，可获得很小的加工表面粗糙度，延长刀具寿命。,极压油,包括润滑脂和固体润滑剂 二硫化钼 (MoS2)形成润滑膜 高温润滑性，较高化学稳定性 涂抹法涂于刀具表面 有效抑制积屑瘤、减小切削力、延长刀具寿命、减小加工表面粗糙度,固体润滑剂,切削液添加剂,1.油性添加剂用于低速精加工 2.极压添加剂用于切削难加工金属 3.表面活性剂使矿物油和水乳化，形成稳定的乳化液。,还有防锈、抗泡沫、防霉添加剂等。根据具体要求，综合加入多种添加剂，效果更好。,添加剂带来的危害,金属切削液添加剂成分种类较多，这些种类繁多的添加剂成分不仅对水生生物产生直接危害，还会通过食物链进入人体，对健康产生不良影响。,添加剂的发展要求,在新的金属切削液添加剂及配方的研制过程中, 不但要求其具有优良的性能，还要求不污染环境，同时利于工作条件的改善。近年来，研究较多的主要是环保型生物降解添加剂，它不但符合环保要求，而且生态毒性及毒性累积性要小。,切削液的选用 原则,改善材料切削加工性能 改善操作性能 经济效益及费用考虑 劳动安全卫生,工件材料 刀具材料 加工要求 加工方法,切削液的选用,水基切削液的废液处理可分为物理处理、化学处理、生物处理、燃烧处理四大类,废液的处理,目前对绿色金属切削液的研究主要集中在两个方面： 一是基础油的绿色化，研究生物降解性能良好的基础油； 二是改进切削液中的添加剂，开发新的无污染添加剂。,植物油,植物油基切削液三大优势： 易水解（具有良好的生物降解性） 润滑好（少用或不用极压添加剂） 安全卫生（高闪点、高沸点、不易雾化） 但是氧化稳定性有待提高。,提高植物油的氧化稳定性，国内外的研究主要集中在三个方面： 在植物油中加入抗氧剂 对植物油进行化学改性 从生物基因遗传方面着手,植物油基的切削液，在国外已有成型的产品，国内研究人员主要是在可生物降解基础油性能改性，生物降解性试验等方面进行了初步探讨：总的来说，国内在可生物降解基础油方面的研究起步较晚。至今还没有进行比较有系统的研究，少有商业化的产品问世，也没有形成自己相应的法规标准。,合成酯,合成酯一方面具有天然酯极好的润滑特性，另一方面通过化学反应合成的酯类，可以去糟取精。 合成酯在金属加工过程中，具有的缓冲作用，优秀的润滑性能，低泡沫，易清洗，更利于彻底清洗刀具和机床上多余的残液 此外，合成酯抗氧化能力强，生物降解性好，在 28 d内降解可超过 60%,为了适应社会发展的要求，现代切削液技术的发展出现了一些新的特点和趋势： 减少切削液的种类 切削液的供液方式和切削工艺 切削液的管理和处理方法,切削液的管理和处理方法 切削液在使用过程中采用集中系统，以便于维护和管理。 集中系统由贮液槽、循环系统和分离过滤系统三部分组成。,其管理要点可以归纳如下: (1)切削液的稀释配制除达到规定浓度外，要求水质清洁，硬度较低。 (2)切削液的更换在加