相信干機加的都對切削液很了解,對切削液的潤滑、冷卻、清洗、防銹四大功能更是熟記在心,雖然很多人都知道這些。但是在用切削液時,還是會出現(xiàn)切削刃溶著、崩刃缺口,切削變色、刀尖軟化等等問題。其實,不同的加工方法、溫度、環(huán)境等等都會影響切削液的功能變化。
切削液的發(fā)展
切削液的分類
我們都知道切削液主要分為油基和水基兩種大類:
根據(jù)它的功能可以排列如下:
潤滑性:切削油>乳化液半合成切削液>全合成
冷卻性:全合成>半合成切削>乳化液>切削油
防銹性: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
合理選擇切削液
切削液的種類很多,性能各異,應根據(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。
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,應選用質量分數(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,會造成硬質合金刀片冷熱不均,產生裂紋,造成刀具報廢。
但在加工某些硬度高、強度大,導熱性差的特殊材料時(尤其是重切削),由這時切削區(qū)域溫度較高,會造成硬質合金刀片與工件材料中的某些元素發(fā)生粘接和擴散現(xiàn)象,導致刀具迅速磨損,此時,應加注流量充足,均勻并以冷卻作用為主的切削液,如2%~5%的乳化液或合成切削液,可顯著降低切削區(qū)域溫度,提高刀具壽命。
若切削液采用噴霧加注法,則切削效果更好。硬質合金刀具使用切削液時,不能間斷使用,一定自始至終使用,否則會影響刀具壽命和工件已加工表面質量。
(5)低速切削時,刀具以硬質點磨損為主,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。
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、工件材料、加工方式之外,還應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,切削液應具有良好的滲透能力,良好的潤滑性能和一定的冷卻性能。在較低的切削速度(小于10m/mim)下,由于在切過程中主要是機械磨損,因此要求切削液具有良好的潤滑性和一定的流動性,使切削液能快地透到切區(qū)域,減少摩擦和粘接,抑制切屑瘤和鱗刺,從而提高工件的精度和降低表面粗糙度值,提高刀具的壽命,此時應選用10%~15%的乳化液或10%~20%的極壓乳化液。
(2)用硬質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。
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。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。
這些材料所含硬質點多,機械擦傷作用大,熱導率低,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。
(1)用高速鋼刀具切削難加工材料時,應選用10%~15%的極壓乳化液或極壓切削油。
(2)用硬質合金刀具切削難加工材料時,應選用10%~20%的極壓乳化液或硫化切削油。
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。我們應該盡量少用或不用動、植物油作為切削液。
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、工件摩擦產生的大量切削熱不能及時傳出,造成切削刃燒損并嚴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)切削液的流量應充足,并應有一定壓力。切削液必須澆注在切削區(qū)域
(3)使用硬質合金刀具切削時,如用切削液則必須從一開始就連續(xù)充分地澆注,否則硬質合金刀片會因驟冷而產生裂紋
(4)切削液應常保持清潔,盡可能減少切削液中雜質的含量,已變質的切削液要及時更