幹機械行業的都知道,機械加工過程中,切削液是不可或缺的消耗品。
具體來說切削液是在切削、成形、磨加工等過程中通常使用一種潤滑油,用來冷卻潤滑刀具及工件的一種液體。它最主要的作用包括兩方面:一方面通過冷卻作用來降低加工過程中的變形熱,另一方面通過潤滑作用來減少加工過程中的磨擦熱,從而來降低切削力,切削溫度和刀具磨損,提高刀具耐用度,切削效率和已加工表面質量及降低産品的加工成本。所以對切削液的必要了解也是作為從業人員的必備知識。
那麼大家都是在用什麼類型的切削液呢?
切削液的分類:
切削液分為油基切削液和水基切削液兩大類
油基切削液主要由低粘度及中等粘度的礦物油組成。通常礦物油隻作為切削油的基礎成分,需加入一定量的油性劑或極壓劑,以保證在切削過程中邊界潤滑時有較低的摩擦系數和較小的磨損。切削油主要用于難加工材料的低速、小進給量切削加工條件。常用的切削油可分為礦物油、動植物油、極壓切削油3種。
1、礦物油:使用煤油、柴油等輕質油料和全損耗系統用油等低粘度潤滑油,其中輕質油主要用于鑄鐵件的切削及研磨加工,有利于鐵粉和砂輪灰的沉降。
2、脂肪油加礦物油:脂肪油可按一定比例加入礦物油中,以提高礦物油的潤滑效果,但由于脂肪油為食用油,貨源少,逐漸被油性添加劑代替。
3、極壓切削油:由礦物油和極壓添加劑配制而成。多用于啃刀的材料和難加工材料的切削。
水基切削液是将油劑用大量的水稀釋的切削液,通常含油劑百分之五至二十。它可分為乳化液、半合成切削液和全合成切削液三種。其中,乳化液的稀釋液在外觀上呈乳白色;半合成液的稀釋液通常呈半透明狀,也有一些産品偏乳白色;全合成液的稀釋液通常完全透明如水或略帶某種顔色。
1、乳化液:乳化液是一種含礦物油的半合成加工液産品。乳化液把油的潤滑性和防鏽性與水的較好的冷卻性結合起來,同時具備較好的潤滑冷卻性,因而對于有大量熱生成的高速低負荷的金屬切削加工十分有效。
2、半合成切削液:半合成切削液是由5%-30%的礦物油、适量的水和有關添加劑組成的微乳化液。半合成切削液是介于全合成和乳化液之間的産品,克服了兩者的缺點,通常生産工藝比較複雜,價格也比較貴。
3、水基合成切削液:水基合成切削液是不含礦物油和動植物油的切削液,通常添加一些表面活性劑。水基合成切削液制造容易,經濟性好,冷卻效果好,使用時間長,便于清理,但潤滑性能較差,容易起泡。
切削液的作用
不同的切削加工對切削液的功能要求會有所不同,但對于大多數切削加工所采用的切削液來說都需要有如下作用:
1、冷卻作用。切削液能夠将已産生的切削熱迅速地從切削區帶走,降低切削溫度,延長刀具的使用壽命。在精加工時,切削液可以減小工件和刀具的熱變形,及其産生的熱應力,從而提高加工精度。切削液的冷卻作用主要取決于它自身的導熱性能和切削液的供給方式,也取決于切削液對金屬表面的潤濕性。
2、潤滑作用。切削液滲入到刀具和工件接觸面之間,粘附在金屬表面上形成一層潤滑膜,減小前刀面與切屑、後刀面與工件表面之間的摩擦、磨損及粘附現象,抑制積屑瘤的産生,進而降低功率,延長刀具的使用壽命,獲得良好的加工表面質量。
3、清洗、排屑作用。切削液具有清除切削過程中産生的切屑、金屬粉末、塵埃等雜物的作用,有利于精加工、深孔加工、自動加工過程中酌排屑,防止這些雜物粘結在刀具和已加工表面上,從而造成機械擦傷和磨損,導緻工件表面質量變壞、刀具壽命縮短、機床導軌受損。
4、防鏽作用。切削液具有良好的防鏽作用,可避免在加工過程中,工件、刀具和機床受周圍介質如氧氣、水分、手汗及酸性物質等的侵襲而産生鏽蝕。切削液防鏽作用的好壞與否,取決于切削液的配方和其中防鏽添加劑的性能。
切削液的選擇
油基切削液的潤滑性能較好,冷卻效果較差。水基切削液與油基切削液相比潤滑性能相對較差,冷卻效果較好。
慢速切削要求切削液的潤滑性要強,一般來說,切削速度低于30m/min時使用切削油。含有極壓添加劑的切削油,不論對任何材料的切削加工,當切削速度不超過60m/min時都是有效的。
在高速切削時,由于發熱量大,油基切削液的傳熱效果差,會使切削區的溫度過高,導緻切削油産生煙霧、起火等現象,并且由于工件溫度過高産生熱變形,影響工件加工精度,故多用水基切削液。
乳化液把油的潤滑性和防鏽性與水的極好冷卻性結合起來,同時具備較好的潤滑冷卻性,因而對于大量熱生成的高速低壓力的金屬切削加工很有效。與油基切削液相比,乳化液的優點在于較大的散熱性、清洗性、用水稀釋使用而帶來的經濟性。
切削液的性能對比
·冷卻性:全合成>半合成切削液>乳化液>切削油
·潤滑性:切削油>乳化液>半合成切削液>全合成
·防鏽性:切削油>水基切削液(乳化液、半合成切削液、全合成)
·清洗性:水基切削液(乳化液、半合成切削液、全合成)>切削油。
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