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機(jī)床切削液

日期：2009年12月14　來(lái)源：沈陽(yáng)第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：機(jī)床
    (一)切削液的作用
    切削液的主要作用為潤(rùn)滑和冷卻，加入特殊添加劑后，還可以起到清洗和防銹的作用，以保護(hù)機(jī)床、刀具、工件等不被周圍介質(zhì)腐蝕。
    1．潤(rùn)滑作用
    機(jī)床切削液的潤(rùn)滑作用是通過(guò)切削液滲透到刀具與切屑、工件表面之間形成潤(rùn)滑膜面，減小摩擦，普通車床減緩刀具的磨損，降低切削力，提高已加工表面的質(zhì)量；同時(shí)，還可減小切削功率，提高刀具耐用度。
    2．冷卻作用
    機(jī)床切削液的冷卻作用是使切屑、刀具和工件上的熱量散逸，使切削區(qū)的切削溫度降低，起到了減少工件因熱膨脹而引起的變形和保證刀具切削刃強(qiáng)度、延長(zhǎng)刀具耐用度，提高加工精度的作用，又為提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率創(chuàng)造了有利條件。
切削液的冷卻性能取決于它的熱導(dǎo)率、比熱容、汽化熱、流量、流速等，但主要靠熱傳導(dǎo)。水的熱導(dǎo)率為油的3—5倍，比熱容約大一倍，故冷卻性能比油好得多。乳化液的冷卻性能介于油和水之間，接近水。
    3．清洗作用
    機(jī)床澆注切削液能沖走碎屑或粉末，防止它們粘結(jié)在工件、刀具、夾具上，普通車床起到了提高工件的表面粗糙度，減少刀具磨損及保護(hù)機(jī)床的作用。在磨削、自動(dòng)生產(chǎn)線和深孔加工中，加入一定壓力和流量的切削液，還可起到排除切屑的作用。清洗性能的好壞與切削液的滲透性、流動(dòng)性和壓力有關(guān)，一般而言，合成切削液比乳化液和切削油的清洗作用好，乳化液濃度越低，清洗作用越好。
    4．防銹作用
    機(jī)床切削液能夠減輕工件、機(jī)床、刀具受周圍介質(zhì)(空氣、水分等)的腐蝕作用。在氣候潮濕的地區(qū)，切削液的防銹作用顯得尤為重要。切削液防銹作用的好壞，取決于切削液本身的性能和加入的防銹添加劑。
總之，切削液的潤(rùn)滑、冷卻、清洗、防銹作用并不是孤立的，它們有統(tǒng)一的一面，又有對(duì)立的一面。油基切削液的潤(rùn)滑、防銹作用較好，但冷卻、清洗作用較差；水溶性切削液的冷卻、清洗作用較好，普通車床但潤(rùn)滑、防銹作用較差。
    (二)切削液的種類
    1．水溶液
    機(jī)床水溶液的主要成分是水及防銹劑、防霉劑等。為了提高清洗能力，可加入清洗劑；為具有一定的潤(rùn)滑性，還可加入油性添加劑。例如加入聚乙二醇和油酸時(shí)，水溶液既有良好的冷卻性，又有一定的潤(rùn)滑性，并且溶液透明，加工中便于觀察。
    2．乳化液
    機(jī)床乳化液是水和乳化油經(jīng)攪拌后形成的乳白色液體。乳化油是一種油膏，普通車床由礦物油和表面活性乳化劑(石油磺酸鈉、磺化蓖麻油等)配制而成，表面活性劑的分子上帶極性一端與水親合，不帶極性一端與油親合，使水油均勻混合，并添加乳化穩(wěn)定劑(乙醇、乙二醇等)不使乳化液中油、水分離，具有良好的冷卻性能。
    3．合成切削液
    機(jī)床合成切削液是國(guó)內(nèi)外推廣使用的高性能切削液，由水、各種表面活性劑和化學(xué)添加劑組成。它具有良好的冷卻、潤(rùn)滑、清洗和防銹性能，熱穩(wěn)定性好，使用周期長(zhǎng)。
    4．切削油    ‘
    機(jī)床切削油主要起潤(rùn)滑作用。常用的有10號(hào)機(jī)械油、20號(hào)機(jī)械油、普通車床輕柴油、煤油、豆油、菜油、蓖麻油等礦物油和動(dòng)、植物油。其中動(dòng)、植物油容易變質(zhì)，一般較少使用。
    5．極壓切削油
    機(jī)床極壓切削油是在礦物油中添加氯、硫、磷等極壓添加劑配制而成。它在高溫下不破壞潤(rùn)滑膜，并具有良好的潤(rùn)滑效果，故被廣泛使用。
    6．固體潤(rùn)滑劑
    機(jī)床固體潤(rùn)滑劑主要以二硫化鉬(M。S，)為主。二硫化鉬形成的潤(rùn)滑膜具有極低的摩擦因數(shù)  (0．05～0．09)、高的熔點(diǎn)(1185℃)，因此，高溫不易改變它的潤(rùn)滑性能，具有很高的抗壓性能和牢固的附著能力，有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性。固體潤(rùn)滑劑的種類有三種：油劑、水劑和潤(rùn)滑脂。應(yīng)用時(shí)，普通車床將二硫化鉬與硬脂酸及石蠟做成蠟筆，涂抹在刀具表面上；也可混合在水中或油中，涂抹在刀具表面上。
    (三)切削液的選用
    切削液的種類繁多，性能各異，在加工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、工藝特點(diǎn)、工件和刀具材料等具體條件合理選用。
    1．根據(jù)加工性質(zhì)選用
    (1)粗加工時(shí)，機(jī)床由于加工余量和切削用量均較大，因此在切削過(guò)程中產(chǎn)生大量的切削熱，易使刀具迅速磨損，這時(shí)應(yīng)降低切削區(qū)域溫度，所以應(yīng)選擇以冷卻作用為主的乳化液或合成切削液。
    1)用高速鋼刀具粗車或粗銑碳素鋼時(shí)，應(yīng)選用3％—5％的乳化液，也可以選用合成切削液。
    2)用高速鋼刀具粗車或粗銑合金鋼、銅及其合金工件時(shí)，普通車床應(yīng)選用5％-7％的乳化液。
    3)粗車或粗銑鑄鐵時(shí)，一般不用切削液。
    (2)精加工時(shí)，機(jī)床為了減少切屑、工件與刀具間的摩擦，保證工件的加工精度和表面質(zhì)量，應(yīng)選用潤(rùn)滑性能較好的極壓切削油或高濃度極壓乳化液。
    1)用高速鋼刀具精車或精銑碳鋼時(shí)，應(yīng)選用10％-15％的乳化液，或10％—20％的極壓乳化液。
    2)用硬質(zhì)合金刀具精加工碳鋼工件時(shí)，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、鋁及合金工件時(shí)，為了得到較高的表面質(zhì)量和較高的精度，可選用10％—20％的乳化液或煤油。
    (3)機(jī)床半封閉式加工時(shí)，如鉆孔、鉸孔和深孔加工，排屑、普通車床散熱條件均非常差，不僅使刀具磨損嚴(yán)重，容易退火，而且切屑容易拉毛工件已加工表面。為此，須選用黏度較小的極壓乳化液或極壓切削油，并加大切削液的壓力和流量，這樣，不僅可以進(jìn)行冷卻、潤(rùn)滑，還可將部分切屑沖刷出來(lái)。
    2．機(jī)床根據(jù)工件材料選用
    (1)一般鋼件，粗加工時(shí)選乳化液；精加工時(shí)，選硫化乳化液。
    (2)加工鑄鐵、鑄鋁等脆性金屬，為了避免細(xì)小切屑堵塞冷卻系統(tǒng)或粘附在機(jī)床上難以清除，一般不用切削液。但在精加工時(shí)，為提高工件表面加工質(zhì)量，可選用潤(rùn)滑性好、黏度小的煤油或7％-10％的乳化液。
    (3)加工有色金屬或銅合金時(shí)，不宜采用含硫的切削液，普通車床以免腐蝕工件。
    (4)加工鎂合金時(shí)，不能用切削液，以免燃燒起火。必要時(shí)，可用壓縮空氣冷卻。
    (5)加工難加工材料，如不銹鋼、耐熱鋼等，應(yīng)選用10％-15％的極壓切削油或極壓乳化液。
    3．機(jī)床根據(jù)刀具材料選用
    (1)高速鋼刀具。粗加工時(shí)，選用乳化液；精加工時(shí)，選用極壓切削油或濃度較高的極壓乳化液。
    (2)硬質(zhì)合金刀具。為避免刀片因驟冷或驟熱而產(chǎn)生崩裂，普通車床一般不使用冷卻潤(rùn)滑液。如果要使用，必須連續(xù)、充分。例如加工某些硬度高、強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性差的工件時(shí)，機(jī)床由于切削溫度較高，會(huì)造成硬質(zhì)合金刀片與工件材料發(fā)生粘結(jié)和擴(kuò)散磨損，應(yīng)加注以冷卻為主的，2％—5％的乳化液或合成切削液。若采用噴霧加注法，則切削效果更好。

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