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切削油
用于數(shù)控加工的建筑材料
基本信息
| 中文名 | 切削油 |
| 外文名 | Cutting fluid |
| 功能 | 保護(hù)刀具，提高加工質(zhì)量 |
| 水溶性 | 溶液型，乳化型 |
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 數(shù)控加工 |
| 非水溶性 | 礦物油，動(dòng)植物油，混合油 |
收起
類型
切削液按油品化學(xué)組成分為非水溶性(油型)液和水溶性(水型)液兩大類。
選用分析
切削油的選用原則必須滿足切削性能和使用性能的要求，即應(yīng)具備良好的潤(rùn)滑、冷卻、防銹和清洗性能，在加工過(guò)程中能滿足工藝要求，減少刀具損耗，降低加工表面粗糙度，降低功率消耗，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)應(yīng)考慮使用的安定性。因此切削液的選用應(yīng)遵循以下原則：
1、切削液應(yīng)無(wú)刺激性氣味，不含對(duì)人體有害的添加劑，確保使用者的安全。
2、切削液應(yīng)滿足設(shè)備潤(rùn)滑、防護(hù)管理的要求，即切削液應(yīng)不腐蝕機(jī)床的金屬部件，不損傷機(jī)床密封件和油漆，不會(huì)在機(jī)床導(dǎo)軌上殘留硬的膠狀沉淀物，確保使用設(shè)備的安全和正常工作。
3、切削液應(yīng)滿足工件工序間的防銹要求，不銹蝕工件。加工銅合金時(shí)，不應(yīng)選用含硫的切削液。加工鋁合金時(shí)，應(yīng)選用PH值為中性的切削液。
4、切削液應(yīng)具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性和清洗性能。選擇最大無(wú)卡咬負(fù)荷值高、表面張力小的切削液，并經(jīng)切削液試驗(yàn)評(píng)定。
5、切削液應(yīng)具有較長(zhǎng)的使用壽命，這對(duì)加工中心尤為重要。
6、切削液應(yīng)盡量適應(yīng)多種加工方式和多種工件材料。
7、切削液應(yīng)低污染，并有廢液處理方法。
8、切削液應(yīng)價(jià)格便宜，配制方便。
適用領(lǐng)域
切削油
功能
在金屬切削加工中，切削每次都在新生面上進(jìn)行，速度變化每分鐘數(shù)毫米至數(shù)百米，壓力高達(dá)2～3GPa。切削時(shí)除外摩擦外，還有刀具與切入金屬內(nèi)部的分子內(nèi)摩擦，切削區(qū)界面溫度可達(dá)600～800℃。這樣的高溫高壓會(huì)使刀具的強(qiáng)度和硬度降低，因此切削油必須兼具冷卻、潤(rùn)滑、清洗和防銹四個(gè)作用。
潤(rùn)滑
防銹
為防止大氣中的水和氧氣對(duì)新加工表面的銹蝕，在切削油中要加入防銹劑，提高切削油的防銹性能，以滿足工件在加工過(guò)程中短期防護(hù)之需。
清洗
利用液流沖去細(xì)小的切屑和粉末，防止粘結(jié)，以保證刀具和工件連續(xù)加工。在磨加工中，清洗性差的切削油會(huì)導(dǎo)致堵塞砂輪，使磨削區(qū)溫度升高和燒壞工件。使用低粘度油和加入表面活性劑能提高切削的清洗性。
除上述性能外，切削液還應(yīng)具有乳液在加工過(guò)程中的穩(wěn)定性、不分層、抗硬水和抗細(xì)菌污染變質(zhì)的能力。
來(lái)源
眾所周知，切削液是金屬切削加工的重要配套材料。人類使用切削液的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代。人們?cè)?/span>磨制石器、銅器和鐵器時(shí)，就知道澆水可以提高效率和質(zhì)量。在古羅馬時(shí)代，車(chē)削活塞泵的鑄件時(shí)就使用橄欖油，16世紀(jì)使用牛脂和水溶劑來(lái)拋光金屬盔甲。從1775年英國(guó)的約翰·威爾金森（J．wilkinson）為了加工瓦特蒸汽機(jī)的汽缸而研制成功鏜床開(kāi)始，伴隨出現(xiàn)了水和油在金屬切削加工中的應(yīng)用。到1860年經(jīng)歷了漫長(zhǎng)發(fā)展后，車(chē)、銑、刨、磨、齒輪加工和螺紋加工等各種機(jī)床相繼出現(xiàn)，也標(biāo)志著切削液開(kāi)始較大規(guī)模的應(yīng)用。
區(qū)別
油基切削液
油基切削液的潤(rùn)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(rùn)滑性能相對(duì)較差，冷卻效果較好。慢速切削要求切削液的潤(rùn)滑性要強(qiáng)，一般來(lái)說(shuō)，切削速度低于30m/min時(shí)使用切削油。
含有極壓添加劑的切削油，不論對(duì)任何材料的切削加工，當(dāng)切削速度不超過(guò)60m/min時(shí)都是有效的。在高速切削時(shí)，由于發(fā)熱量大，油基切削液的傳熱效果差，會(huì)使切削區(qū)的溫度過(guò)高，導(dǎo)致切削油產(chǎn)生煙霧、起火等現(xiàn)象，并且由于工件溫度過(guò)高產(chǎn)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(rùn)滑性和防銹性與水的極好冷卻性結(jié)合起來(lái)，同時(shí)具備較好的潤(rùn)滑冷卻性，因而對(duì)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(yōu)點(diǎn)在于較大的散熱性，清洗性，用水稀釋使用而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)性以及有利于操作者的衛(wèi)生和安全而使他們樂(lè)于使用。實(shí)際上除特別難加工的材料外，乳化液幾乎可以用于所有的輕、中等負(fù)荷的切削加工及大部分重負(fù)荷加工，乳化液還可用于除螺紋磨削、槽溝磨削等復(fù)雜磨削外的所有磨削加工，乳化液的缺點(diǎn)是容易使細(xì)菌、霉菌繁殖，使乳化液中的有效成分產(chǎn)生化學(xué)分解而發(fā)臭、變質(zhì)，所以一般都應(yīng)加入毒性小的有機(jī)殺菌劑。
化學(xué)合成切削液的優(yōu)點(diǎn)在于經(jīng)濟(jì)、散熱快、清洗性強(qiáng)和極好的工件可見(jiàn)性，易于控制加工尺寸，其穩(wěn)定性和抗腐敗能力比乳化液強(qiáng)。潤(rùn)滑性欠佳，這將引起機(jī)床活動(dòng)部件的粘著和磨損，而且，化學(xué)合成留下的粘稠狀殘留物會(huì)影響機(jī)器零件的運(yùn)動(dòng)，還會(huì)使這些零件的重疊面產(chǎn)生銹蝕。
水基切削液
一般在下列的情況下應(yīng)選用水基切削液：
對(duì)油基切削液潛在發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)所；
高速和大進(jìn)給量的切削，使切削區(qū)趨于高溫，冒煙激烈，有火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)合。
從前后工序的流程上考慮，要求使用水基切削液的場(chǎng)合。
希望減輕由于油的飛濺護(hù)油霧和擴(kuò)散而引起機(jī)床周?chē)廴竞腕a臟，從而保持操作環(huán)境清潔的場(chǎng)合。
從價(jià)格上考慮，對(duì)一些易加工材料護(hù)工件表面質(zhì)量要求不高的切削加工，采用一般水基切削液已能滿足使用要求，又可大幅度降低切削液成本的場(chǎng)合。
當(dāng)?shù)毒叩哪陀枚葘?duì)切削的經(jīng)濟(jì)性占有較大比重時(shí)(如刀具價(jià)格昂貴，刃磨刀具困難，裝卸輔助時(shí)間長(zhǎng)等)；機(jī)床精密度高，絕對(duì)不允許有水混入(以免造成腐蝕)的場(chǎng)合；機(jī)床的潤(rùn)滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)容易串通的場(chǎng)合以及不具備廢液處理設(shè)備和條件的場(chǎng)合。均應(yīng)考慮選用油基切削液。
參考配方
常見(jiàn)問(wèn)題
現(xiàn)象 | 原因 | 措施 |
摩擦磨損導(dǎo)致刀具耐用度降低（后刀面磨損急劇增大） | 由于刀尖處潤(rùn)滑性不足產(chǎn)生機(jī)械磨損 | 選用脂肪含量多的油性切削油 把活性切削油換成不活性油基切削油 若切削液明顯劣化、應(yīng)換用新液 增大供液量和供液壓力，直接向后刀面供液 使用水性切削液的場(chǎng)合，選用含有潤(rùn)滑性優(yōu)異的極壓添加劑的乳化型切削液，并在高濃度下使用 |
由于抗粘性能不佳，以至于積屑瘤異常增大；由于積屑瘤破碎引起刀刃損傷與剝落，由此產(chǎn)生摩擦磨損 | 換用活性強(qiáng)的切削液 檢查活性度，如果降低了，應(yīng)補(bǔ)加添加劑（油性切削油） 將水性切削液換成油性切削油 | |
過(guò)度發(fā)熱導(dǎo)致刀具耐用度降低（刀尖軟化、熔融、切屑變色） | 對(duì)于刀尖部分蓄熱的冷卻不充分 | 換油性切削油為水性切削液 增大供油量和供油壓力 保持切削油的溫度（不升高） |
加工精度不好 | 冷卻不均或不充分 由于積屑瘤的附著導(dǎo)致過(guò)大切深 | 充分供油 保持切削溫度一定 換用抗粘性優(yōu)異的油性切削油 補(bǔ)充極壓添加劑(油性切削油) |
從油性切削油換成水性切削液時(shí)，刀具耐用度降低 | 由于切削液種類固有的性能差別引起潤(rùn)滑性不足 | 將水性切削液的原液向刀具噴霧供給 |
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技術(shù)參數(shù)
型號(hào) | 粘度@40℃cSt | 閃點(diǎn) | 顏色 | 適用材料 | 說(shuō)明 |
15 | 170 | 棕色 | 鐵、合金鋼、不銹鋼高鎳鋼、模具鋼等黑色金屬 | 透明深棕色，含多量極壓添劑，低油霧、具良好滲透冷卻性。適用各種高硬度金屬于深孔鑚、槍鑚、攻絲、拉削等重負(fù)載及高速切削加工。該產(chǎn)品不適合銅加工。 | |
32 | 196 | 深棕色 | 鐵、合金不銹鋼、高鎳鋼、耐熱鋼等黑色金屬 | 含多量高活性極壓劑，專用于難切削金屬的重負(fù)荷加工，提供極佳的產(chǎn)品表面光潔度，延長(zhǎng)刀具使用壽命。適合高硬度金屬的多工序加工，用于自動(dòng)車(chē)床及加工中心。 | |
17.5 | 185 | 淡黃透明 | 鑄鐵、不銹鋼、合金鋼、高低碳鋼、高抗力鋼 | 是一種由深度精制基礎(chǔ)油調(diào)制而成的油性切削油，含有非活性硫及氯極壓添加劑，適用與多種材料的高速切削，鑚孔、攻絲、拉削、拉扎、滾齒及刨齒等加工。 | |
31 | 198 | 淺黃透明 | 鑄鐵、不銹鋼、合金鋼、高低碳鋼、高抗力鋼 | 是一種由精制礦物油及非活性硫、氯極壓添加劑調(diào)制而成的油性切削液，適用于多種材料的攻絲、鑚削、銑削、車(chē)削、等加工。 | |
22 | 183 | 淺黃 | 淺黃色透明、低油霧、環(huán)保配方、不含硫/氯類添加劑，對(duì)有色金屬無(wú)腐蝕，并對(duì)鐵類金屬有1-3個(gè)月的防銹。專利技術(shù)，對(duì)銅、鋁及不銹銅、碳銅均有極佳效果適中粘度，可同時(shí)用于液壓/導(dǎo)軌/齒輪潤(rùn)滑，用途廣泛。 |
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