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      不同切削條件下切削液的選擇

      發布日期:2022-06-16

        在機械切削加工中,使用數控機床切削時,按切削加工方法劃分,主要有車削、銑削、鉆削和鏜削等;按去除材料多少劃分,有粗加工、半精加工和精加工;按使用切削刀具材料劃分,有高速鋼、硬質合金、陶瓷、金剛石和立方氮化硼等;按機床劃分,主要有明確要求使用油基切削液的機床、沒有要求的機床、單件小批量生產類型的機床以及成批生產或自動生產線(柔性制造系統)等。
        對于不同方式的切削加工,相同金屬的切除特性是不一樣的,加工難度的變化也是差別明顯。例如,同樣使用Q235碳素鋼材料,在保證表面粗糙度質量指標上,加工螺紋要難于切削其他表面;精加工要難于粗加工。較難的切削加工對切削液的要求也較高。正確使用切削液能夠有效保證加工質量、延長刀具使用壽命以及提高加工效率。
        一、粗加工
        1、當數控機床需要粗、精加工分開或工件不在一臺機床完成時,就可以按粗、精加工的特性選擇切削液。粗加工時,背吃刀量和進給量均較大,導致切削阻力大,因而產生大量的切削熱,傳給工件和刀具的熱量也相應地增多,使得工件的熱變形和刀具的磨損加劇,應該選擇以冷卻為主并具有一定潤滑清洗和防銹作用的水基切削液,并且要大流量連續澆注。在車削等屬于連續加工或粗加工余量均勻時,切削熱是著重考慮的問題,切削液的冷卻作用是首先衡量的指標。
        2、在銑削或加工形狀不規則、余量不均勻和斷續加工時,切削速度要比連續均勻加工低,切削熱的影響要比沖擊和振動對刀具和工件的影響小,切削液的潤滑和冷卻作用要均衡考慮。機床條件允許時,在孔加工、切斷時可以使用帶內部供液孔的內孔車、鏜刀和切槽刀,或使用壓力供液,以及粗加工難加工材料時使用噴霧供液,均能起到較好效果。
        3、粗加工的工件一般留有加工余量,同時,加工難加工材料和有色金屬材料時,表面粗糙度精度指標要求不高,因此,加工難加工材料和有色金屬材料時,粗加工對切削液中的化學成分要求不高,可以使用水基極壓乳化液。
        4、粗加工鑄鐵和脆性有色金屬時,這些材料切削時共同的特點是切屑呈崩碎狀,細小的切屑碎末在切削液的沖擊下呈流動狀態,隨切削液循環時流經切削液箱時大部分會沉積,一部分隨切削液流動,聚集在切削液輸送管細小部位便會堵塞冷卻噴管,并使切屑黏附在機床的運動部件(如導軌運動副)上。同時切削液與鑄鐵中某些成分發生化學反應,導致切削液變質,引起切削液性能下降。
        由于使用切削液會帶來這些難題,一般不使用切削液。為了減少粉塵和切削熱的影響,條件具備時,可以考慮使用抽塵裝置,以吸走粉塵、細小切屑和一部分熱量。如果使用切削液,易使用水基切削液,并一定做好切削液過濾和凈化、防止切削液變質和濃度下降的預防工作。粗加工時,與精加工相比,切削液的濃度要低一些。
        二、精加工
        1、精加工按切削速度劃分,有高速精加工和低速精加工之分。高速精加工時,使用油基切削液雖然能夠保證工件表面質量,延長刀具使用壽命,但其所含的礦物油的粘度和閃點低,經常產生油煙、油霧和油蒸氣,同時分解有毒成分,影響生產環境,損害操作者的身心健康。所以精加工高速切削時,盡可能地使用水基切削液中含極壓添加劑的乳化液或微乳化液,且其濃度要高于粗加工的濃度,低速精加工時,切削溫度低,不易產生上述問題。為了保證工件的加工精度,宜使用油基切削液。
        2、相對于粗加工而言,精加工時的切削速度高,切屑變形產生的切削熱比刀具后刀面摩擦產生的切削熱低,切削力小,即使高速切削,切削熱對工件的熱變形也沒有粗加工明顯,刀具之所以使用切削液主要是減少刀具后刀面的磨損。
        刀具在精加工時,相對切削速度較高,切屑從工件上切除的瞬間的溫度是很高的,即便使用切削液,若因切削液的滲透性不好或壓力不夠,切削液沒有充分滲透到切削區,會使刀具極易出現后刀面磨損,即使刀具仍然能夠使用,卻使工件表面粗糙度質量達不到要求,仍然需要更換刀具。所以精加工時,一定要使用潤滑效果顯著、滲透性好的切削液,以延長刀具的使用壽命,保證工件的加工精度和表面粗糙度質量要求。
        3、.低速精加工黑色金屬材料時,可以選用活性極壓切削油;低速精加工有色金屬時,宜選用非活性極壓切削油;高速精加工有色金屬時,可以選用非活性極壓添加劑的乳化液。

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