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切削液的选用原则是什么
作者: tianhang    发布于:2018-02-06 10:16:49    文字:【】【】【
目前切削液的品种繁多,性能各有优劣,若选择不当,会造成不良后果。切削液的选用应遵循以下原则:
  (1)切削液应无刺激性气味,不含对人体有害添加剂,确保使用者的安全。
  (2)切削液应满足设备润滑、防护管理的要求,即切削液应不腐蚀机床的金属部件,不损伤机床密封件和油漆,不会在机床导轨上残留硬的胶状沉淀物,确保使用设备的安全和正常工作。
  (3)切削液应保证工件工序间的防锈作用,不锈蚀工件。加工铜合金时,不应选用含硫的切削液。加工铝合金时应选用pH值为中性的切削液。
  (4)切削液应具有优良的润滑性能和清洗性能。选择最大无卡咬负荷PB值高、表面张力小的切削液,并经切削试验评定。
  (5)切削液应具有较长的使用寿命。这对加工中心尤为重要。
  (6)切削液应尽量适应多种加工方式和多种工件材料。
  (7)切削液应低污染,并有废液处理方法。
  (8)切削液应价格适宜,配制方便。
  综上所述,用户在选用切削液时,可根据本厂特定的加工情况,先初选认为综合性能较好的2~3种切削液,经工厂试用后,确定出性能满足本厂加工工艺要求,价格适宜的切削液。
 切削液品种的选择
  在某一加工工序中需要使用的切削液可根据以下几方面因素来考虑。
  (1)改善材料切削加工性能
  减少切削力和摩擦力抑制积屑及鳞刺的生长以降低工件加工表面粗糙度,提高加工尺寸精度;降低切削温度,延长刀具耐用度。
  (2)改善操作性能
  冷却工件,使其容易装卸,冲走切屑,避免过滤器或管道堵塞;减少冒烟、飞溅、起泡,无特殊臭味,使工作环境符合卫生安全规定,不引起机床及工件生锈,不损伤机床油漆;不易变质,便于管理,对废液易于处理;不引起皮肤过敏,对人体无害等。
  (3)经济效益及费用的考虑
  包括购买切削液的费用,补充费用,管理费用及提高效益,节约费用等。
    选用切削液时要考虑哪些因素?有哪几个步骤?
影响切削液选用的因素很多,有时一些看起来不太重要的因素却成了决定切削液选用的关键。例如插齿一般是粗加工,齿轮经插齿成形后尚需经剃齿工序进行精加工,选用活性低的切削油既可满足工艺要求,又可获得较长的刀具寿命。这一般是指在齿轮加工车间而言,若此同一台插齿机是在一个修配车间里,齿轮加工的批量很小又无后续的剃齿工序,显然就应该选用高活性的切削油,因为此时产品的质量是主要因素,而刀具寿命及加工效率则是次要的。所以切削液的选用因素及步骤不是固定的。但就一般情况而言,影响切削液选用的因素主要有加工工艺及相关条件(如加工方法、刀具及工件材料以及加工参数等)、对加工产品的质量要求、职业安全卫生、废液处理、有关的法规方面的规定、经济性等。 
   选用的步骤大致是:
(1)根据工艺条件及要求,初步判定是选用油基还是水基。一般来说,使用高速钢刀具进行低速切削时用油基,使用硬质合金刀具进行高速加工时用水基;对产品质量要求高、刀具复杂时用油基,主要希望提高加工效率时用水基;对于供液困难或切削液不易达到切削区时用油基(如内孔拉削、攻丝等),其他情况下尽量用水基。总体来说,用油基可获得较好的产品光洁度、较长的刀具寿命,但加工速度高时用油基会造成烟雾严重,只能用水基。
(2)在根据加工工艺选用油基或水基的同时还应考虑到有关消防的规定、车间的通风条件、废液处理方法及能力和前后加工工序的切削液使用情况等。此外还应考虑工序间是否有清洗及防锈处理等措施。
(3)根据上面两个步骤,确定油基或水基之后,再根据加工方法及条件、被加工材料以及对加工产品的质量要求选用具体品种。假设已选定用油基,再根据被加工材料的特性(如硬度、韧性等)、加工的参数(在此条件下是否易形成积屑瘤等)以及产品的光洁度要求来确定切削油的极压性和活性。最后再根据切削时的供液条件及冷却要求选用切削油的粘度。
(4)在初步选定切削液后,还应从经济性的角度来进行评价,从几种可能的方案中选出经济效果最好的切削液品种。
    选择切削液前应充分了解下列情况。
     加工材料的性质
   被加工的材料物理化学性质各异,反映在切削操作上就会有切削的难易和与切削液相容性等新问题。对较难加工的材料及其与切削液的相容性分别简略介绍如下 。
   铝:质软,切割易粘切具。乳化液如碱性强,与铝产生化学反应,造成乳液分层。应选用专用乳化液或石蜡基矿物油作冷却润滑剂。
   黄铜:切削时产生大量细屑,易使乳化油变绿。含活性硫的油剂可使加工材料变色,如选油剂要有过滤设备。
   青铜:剪切前产生显著的塑性变形,可使乳化液变成绿色。如选油剂要有过滤设备。
   铜:粘韧,切削时产生微细卷曲的屑,可使乳化液变成绿色,影响乳化液的稳定,在活性硫作用下生污斑。如选用油剂要配备过滤设备。
   可锻铸铁:切削时产生大量微细的具有化学活性的磨蚀性屑。这些活性细屑好似过滤介质,削弱了乳化液的活性,而且可生成铁皂,使乳化液变为红褐色,乳化 液的稳定性变劣。如使用油剂,必须用离心机或过滤器把铁屑除去。
   铅及其合金:易切削,可生成铅皂,破坏乳化液的稳定。如使用油剂,对油剂有稠化倾向,要防止使用含大量脂肪的油剂。
   镁:切削时产生细屑,可燃。一般不使用水基切削液,可采用低粘度油作为切削液。
   镍及高镍合金:切削时局部产生高热,切屑可能烧结。可选用重负荷乳化液或非活性硫化油。
   钛:产生磨蚀性、可燃的切削,易发生加工硬化现象,应用重负荷乳化油或极压油剂。
   锌:切削面不规整,难以取得良好的光洁度,与乳化液生成锌皂,使乳化液分离,应选专用乳化液。
   加工工况
   刀具的作用是在主剪切区域把加工材料用强剪切力切除剥落。刀具的推进面和暴露的新鲜金属面之间,由于强烈的附着作用使推进面受到高的应力。因切割剥落 的屑要移过刀具推进面,从而形成了第二剪切区域。在第二剪切区域产生的剪切作用使刀具受到最大摩擦力。润滑和冷却作用在此时同样重要。但属于金属去除的机械加工种类很多,又各有其独特的工况。一般认为,在低速加工(螺纹切削、扩孔和齿面切削)时,切削润滑剂的主要任务是缩小推进面与屑的粘结,作为边界润滑剂。在高速切削加工时,切削液的主要作用是降低摩擦热,带走热量。
那些切削液难以到达剪切区域的加工作业,给润滑、冷却造成很大的困难。通 常对扩孔、齿轮切削(特别是滚齿)、深孔钻和镗孔、攻丝(特别是盲孔)、深套孔、 车螺纹加工要精心选择适用的切削液。
影响切削液选择的因素很多。就一般情况而言,主要有加工工艺及相关条件、对加工产品质量要求、职业安全卫生、废液处理、有关法规的规定、经济性等,其中最基本的应考虑以下五个方面:
1、 加工方法 
选定切削油,必须首先考虑加工方法。金属切削作业形式,按苛刻程度由易至难的顺序排列如下:磨削→锯削→车削→刨削→铣削→钻孔→铰削→高速浅进刀车螺纹→用成形刀具车螺纹→镗孔→深孔钻→切齿→螺纹加工→攻螺纹→外拉削→内拉削。
在作业苛刻程度较小,速度较高、工件材料可加工率较高,以及要求散热快的工况下,应选择冷却性能好的水基产品。作业条件苛刻、速度低,工件材料难于加工及要求加工表面粗度值小的情况下,润滑性更重要,应优先使用油基产品。
2、 被加工件材质   被加工件材质不同,如不锈钢、耐热钢等硬质材料,与铜、铝等软质材料比较,使用的切削油剂是不一样的。
3、 切削条件 
切削条件,包括切削速度、背吃刀量、切削方向等。一般来讲,使用高速钢刀具进行低速切削时,选择油基产品;使用硬质合金刀具进行高速切削时,选择水基产品。在主要希望提高加工效率时,选择水基产品。
4、 工具与材料间相互作用 
选择切削液时,要考虑工具与被加工材料间的相互作用。例如,用陶瓷工具加工较软的材料时,对于产生的切削热来说,润滑性较冷却性更重要。可是,对于高速度工具和碳素钢工具来说,切削热可能使用切削刃先软化,这时防止发热更重要。
5、 作业场合   切削液选择中,主要考虑的是延长工具寿命,提高表面加工质量。另外,对环境发生火灾的可能性、不良气味和冒烟等情况,也不能忽略。
脚注信息

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