切削液的基本知識(shí)
切削液歷史三維網(wǎng)技術(shù)論壇:v2`‑P
g#VTR 人類使用切削液的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代。人們?cè)谀ブ剖�,、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、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)志著切削液開始較大規(guī)模的應(yīng)用,。 三維網(wǎng)技術(shù)論壇!Q3p)L$E G[1]_~ 19世紀(jì)80年代,美國(guó)科學(xué)家就已首先進(jìn)行了切削液的評(píng)價(jià)工作,。 F·W·Taylor發(fā)現(xiàn)并闡明了使用泵供給碳酸鈉水溶液可使切削速度提高對(duì)30%~ 40%的現(xiàn)象和機(jī)理,。針對(duì)當(dāng)時(shí)使用的刀具材料是碳素工具鋼,切削液的主要作用是冷卻,,故提出“冷卻劑”一詞,。從那時(shí)起,人們把切削液稱為冷卻潤(rùn)滑液,。 'EG4i)IVE&P twww.3dportal.cn隨著人們對(duì)切削液認(rèn)識(shí)水平的不斷提高以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富,,發(fā)現(xiàn)在切削區(qū)域中注入油劑能獲得良好的加工表面。最早,,人們采用動(dòng)植物油來作為切削液,,但動(dòng)植物油易變質(zhì),使用周期短,。20世紀(jì)初,,人們開始從原油中提煉潤(rùn)滑油,并發(fā)明了各種性能優(yōu)異的潤(rùn)滑添加劑,。在第一次世界大戰(zhàn)之后,,開始研究和使用礦物油和動(dòng)植物油合成的復(fù)合油。1924年,,含硫,、氯的切削油獲得專利并應(yīng)用于重切削、拉削,、螺紋和齒輪加工,。 3|;{ ?-h ^8e三維網(wǎng)技術(shù)論壇刀具材料的發(fā)展推動(dòng)了切削液的發(fā)展,1898年發(fā)明了高速鋼,,切削速度較前提高2~4倍,。1927年德國(guó)首先研制出硬質(zhì)合金,切削速度比高速鋼又提高2~5倍,。隨著切削溫度的不斷提高,,油基切削液的冷卻性能已不能完全滿足切削要求,這時(shí)人們又開始重新重視水基切削液的優(yōu)點(diǎn),。1915年生產(chǎn)出水包油型乳化液,,并于1920年成為優(yōu)先選用的切削液用于重切削。1948年在美國(guó)研制出第一種無油合成切削液,,并在20世紀(jì)70年代由于油價(jià)沖擊而使應(yīng)用提高,。 X4ol K6jUz f金屬切削液品種三維網(wǎng)技術(shù)論壇2z S%xB[1]_ Y,F? b D5W w ASTM D2881把金屬加工用的液體劃為三類:(1)油和油 基液體;(2)水基乳液及分散體,;(3)化學(xué)溶液(真溶液及膠體溶液),。2類與3類之間 的基本區(qū)別在于分散相的粒度和粒度分布。溶解油乳化液的平均粒度大于1 μm,,真 溶液及膠體溶液的粒度范圍為20~40 nm,。膠體乳液(Ⅱ-C)代表了一種介于化學(xué)溶液 與溶解油的乳液之間的中間狀態(tài),其粒度分布介于上述兩等級(jí)之間,。這種劃分原則 基本上是一個(gè)理論性的區(qū)分,,因?yàn)閺牡湫偷牡V物油到不含油的化學(xué)溶液之間,可能存在著無限度的等級(jí),。
|[1]_'Jd HFe"Y w7c,vg三維網(wǎng)技術(shù)論壇近年來,,金屬切削液的發(fā)展和變化主要是在水溶性液體領(lǐng)域(2、3類),。由于這 類液體以水為基質(zhì),,其傳熱速度高(水的傳熱速度為油的2.5倍)。等量的水吸收一定熱量后,,比油的溫升要慢得多,,從而提高了冷卻效果,且可減少油霧,,因此水基切削液的用量增大,。三維網(wǎng)技術(shù)論壇[1]X I}^[1]~0M/u.Z
\;e 根據(jù)我國(guó)目前市場(chǎng)情況,切削液的主要成分如下,。 &B5{aR$U6h*c"i*I6uE7O6|三維網(wǎng)技術(shù)論壇(1)油或油基液體:屬于ASTM D 2881分類中的Ⅰ-A,、Ⅰ-B、Ⅰ-C,,習(xí)慣稱為切 削油(也稱凈切削油),,主體為礦物油,含或不含添加劑,。www.3dportal.cnC*^9n7p g8E0|&J d (2)乳液:屬于ASTM D 2881分類中的Ⅱ-A,、Ⅱ-B、Ⅱ-C,,有時(shí)稱為溶解油,。
A5q&v7P.s5wBR根據(jù)礦物油含量和油滴粒度可分為3種: W6K }b xBD 粗乳液:含油65%~80%, 油滴粒度 2~10 μm; 4r/Q.TR;O D$HdLH[1]I三維網(wǎng)技術(shù)論壇微乳液:含油40%~50%,,油滴粒度<1 μm,; \:dF)]*c8A ?0{)G 半合成乳液:含油5%~40%,,油滴粒度約0.1 μm; !V‑v m&Mm三維網(wǎng)技術(shù)論壇(3)合成液體:含油或不含油,,以溶于水的高分子有機(jī)物為主要潤(rùn)滑劑,。三維網(wǎng)技術(shù)論壇[1]KFL[1]B;d (4)化學(xué)溶液:不含油,屬ASTM D 2881分類中的Ⅲ,。三維網(wǎng)技術(shù)論壇kJB6OQh 從以上成分來看,,以切削油的潤(rùn)滑性最好,。乳化液中的粗乳,、微乳和半合成型 乳液,如配制得當(dāng)也有相當(dāng)好的潤(rùn)滑性能,。目前粗乳液和微乳液的使用范圍最廣泛 ,。用于重負(fù)荷切削的乳化液要含極壓添加劑,。
k4h9`!fY/Gw三維網(wǎng)技術(shù)論壇合成液是乳化液的補(bǔ)充產(chǎn)品。這種液體常用在特定的用途上,。某些合成液體在使用中由于濃度增大,,清洗性增強(qiáng)而導(dǎo)致?lián)p傷操作人員的皮膚和機(jī)床涂層。8S8d'BH*p4iP3~(~ 化學(xué)溶液是不含礦物油的水溶液,。使用前用水稀釋,,有良好的沖洗、冷卻效果 ,,并應(yīng)能防止接觸區(qū)域的銹蝕,。這類液體主要用于研磨,功能在于清洗和冷卻,,沒有潤(rùn)滑性,。 4c[1]x+x ~9G三維網(wǎng)技術(shù)論壇 www.3dportal.cnjN3WMc*S 選擇切削液必須進(jìn)行綜合的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)三維網(wǎng)技術(shù)論壇(n7~ z3L‑d 正確評(píng)價(jià)切削液的經(jīng)濟(jì)性,除考慮切削液的購(gòu)入價(jià)格外,,還需考慮切削液的管理費(fèi)用,,切削刀具的損耗費(fèi),切削工藝的生產(chǎn)率,,切削液的使用周期以及由環(huán)境污染問題引起的切削液的廢液處理費(fèi)等,。在所加工產(chǎn)品的總生產(chǎn)費(fèi)用中,切削液的費(fèi)用只占一小部分,,即使是選用價(jià)格較貴的高檔切削液,,對(duì)正規(guī)加工費(fèi)用的增加影響不會(huì)太大,但由于改善了加工性能,,提高發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量,,延長(zhǎng)了刀具壽命等,可帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益,,下表介紹了用傳統(tǒng)切削液與A公司生產(chǎn)的切削液進(jìn)行切削加工的成本對(duì)比,。從表中看出,,盡管選用A切削液比傳統(tǒng)切削液的價(jià)格提高了50%,但由于提高了切削效率,,延長(zhǎng)了刀具壽命,,使加工的總成本分別降了53%和65%,總體經(jīng)濟(jì)效益有顯著提高,。所以在生產(chǎn)中,應(yīng)盡可能選擇性能優(yōu)良的切削液,,以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益,。三維網(wǎng)技術(shù)論壇/z6II ?$d 三維網(wǎng)技術(shù)論壇m Z,aH#b a] www.3dportal.cn v0m#[ b3c P
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V/G^ 定期補(bǔ)加原液保持濃度,保持防蝕性能三維網(wǎng)技術(shù)論壇%OEx2XEo 假日和停工期間保持或經(jīng)常循環(huán)槽液三維網(wǎng)技術(shù)論壇)BB h c*v R[ G)D 必要時(shí)適當(dāng)補(bǔ)加殺菌劑等三維網(wǎng)技術(shù)論壇SCI C p2?Qt
$Y{/m9A w^)r三維網(wǎng)技術(shù)論壇 三維網(wǎng)技術(shù)論壇],w'D[1]f[Xr w[ 切削液現(xiàn)場(chǎng)問題分析和對(duì)策
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^,Z%h&lY1w)o8g 加強(qiáng)使用管理,,防止切削腐敗和劣化三維網(wǎng)技術(shù)論壇$Ra:G@0{)cT$m 液槽等定期用殺菌劑清洗,切削液中不要投入食物,、煙頭,,不要吐痰三維網(wǎng)技術(shù)論壇&m7`$o3z'cQ
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