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金属切削液的正确选用切削加工是金属加工中最常见、应用最广泛的一种。金属切削加工时,刀具与工件之间产生摩擦力,切屑不断冲击道具,使之不断产生切削阻力和切削热,金属切削液就是为解决这些问题而使用的重要配套材料。金属切削液的品种、质量、选用水平及维护都直接影响机械零件的加工质量、生产效率、能耗和材耗以及环境等。 1、切削液分类与性能对比 由于金属切削加工工艺的多样性,为适应不同的加工工艺要求,切削液也有很多品种,按化学组成和状态可分为油基切削液和水基切削液两大类。一般用水稀释而使用的称作水基切削液,不需用水稀释而使用的称作油基切削液,油基切削液以润滑作用为主,冷却作用和清洗作用较差,常用的油类有矿物油、脂肪油、混合油和极压油。矿物油在金属表面的吸附力差,边界润滑性能差,因而矿物油一般只作为切削油的基础油。脂肪油中含有极性分子,能吸附在金属表面上形成比较牢固的吸附膜,润滑性能较好,但在使用过程中容易发生氧化变质。混合油是由在矿物油中加入一定比例的脂肪油,润滑性能好于矿物油,接近或相当于脂肪油。极压切削油一般是以矿物油为基础油,加入氯、磷、硫的有机极压剂、油性剂和防锈剂等调配而成,是切削油中的主要种类。 水基切削液以冷却为主,润滑性能较差,常用的水基切削液有乳化液、合成切削液和化学溶液。乳化液由水、油和乳化剂组成,并可按加工需要加入其他各种添加剂,乳化夜兼有水的极好冷却性和油的润滑性,因而具有较好的实用性和经济性。合成切削液是一种完全不含油的切削液,由水溶性极压剂、油性剂、防锈剂、表面活性剂、水配制成透明或半透明的液体,此类切削液最突出的优点是工件可见度好、使用寿命长、安全、节约油料资源、具有独特的冷却、清洗作用。化学溶液是以无机盐类为主体,加少量表面活性剂和有机胺,如三乙醇胺等组成,主要用于钢材或铸铁的磨削,因其润滑能力不良,几乎不用于切削加工。 2、选用依据 正确地选用金属切削液对机械零件的加工十分重要。总的来说,一种合适的切 削液应具有:(1)良好的润滑性,能减低切削阻力,减少加工表面粗糙度,提高尺寸精度;(2)良好的冷却性,能降低切削温度,延长刀具寿命;(3)良好的清洗性能,能及时清洗切屑,不堵塞过滤器和管线;(4)使用过程中无烟、雾,没有恶臭,保持作业环境清洁卫生;(5)加工机件和设备不锈蚀,不损害机床涂漆层;(6)金属切削液性能稳定,不易腐败、劣化;(7)低污染,且废液处理方便。 在进行具体选择时,要考虑的影响因素很多,但一般而言,这些因素主要包括: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、安全卫生要求、废液处理、有关法规方面的规定、经济性等。 根据工艺条件及要求,初步判定是选用油基还是水基切削液。一般来说,用油基切削液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切削液会造成烟雾严重,最好选用水基切削液 。 根据加工工艺选切削液的同时,还应考虑到有关消防的规定、车间的通风条件、废液处理方式及能力、前后加工工序的切削液使用情况等。此外,还应考虑工序间是否有清洗及防锈处理等措施。 根据上面两个步骤,确定切削液之后,再根据加工方法及条件,被加工材料以及对加工产品的质量要求选用具体品种。假设已选定用油基切削液,还要根据切削时的供液条件及冷却要求选用切削油的粘度。 在初步选用切削液后,还应从经济性的角度来进行评价,从几种可能的方案中挑选出经济性最好的切削液品种。 3、选用切削液的几点经验 所选切削液的实际使用效果,除了决定它本身的各种性能之外,还与工件材料、加工方法和刀具材料相关。 粗加工时,切削量较大,产生大量切削热,使刀具迅速磨损。这时主要应降低切削温度,提高刀具耐用度及减少切削力和功率。在较低切削速度下(V10mmmin),刀具主要是热磨损和电化学腐蚀磨损,要求切削液有很好的冷却性和润滑性,宜选用合成切削液。精加工时,切削液主要作用是改善工件表面粗糙度和提高刀具耐用度,此时除了考虑刀具和工件材料之外,还应根据切削速度的不同,选用不同的切削液。 高速钢刀具对钢材进行精加工时,切削液应具有良好的渗透性、润滑性、防锈性和一定的冷却性。在较低的切削速度下(V10mmmin30mmmin)时,既有机械磨损,又有热磨损和电化学腐蚀磨损,此时,切削液的冷却、润滑和防锈性都同样重要,宜选用防锈性较好的极压乳化液。 硬质合金刀具对铜材进行加工时,在一般切削速度下,主要机械磨损和电化学腐蚀磨损,宜选用极压乳化液或干切割。 精加工铜、铸铁、铝及铝合金时,主要是降低工件的表面粗糙度,宜选用10%20%普通乳化液,或在切削速度较低的情况下干切削。 金属切削液的合理选用对刀具寿命和加工质量有很大影响。在生产实践中,我们应当重视切削液的选择和使用问题,提高生产的效能,从而取得良好的经济和社会效益切削加工是金属加工中最常见、应用最广泛的一种。金属切削加工时,刀具与工件

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