切削液在加工帶壓開孔機零件作用
切削液是一種用在帶壓開孔機部件生產(chǎn)時所用的切削、打磨加工過程中,用來冷卻、潤滑機床刀具以及加工件的工業(yè)用液體。帶壓開孔機生產(chǎn)所用的切削液由多種超強功能助劑經(jīng)復合而成,具備良好的冷卻性能、潤滑性能、防銹性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀釋等特點。車床所用切削液各項指標均優(yōu)于皂化油,它具有良好的冷卻、清洗、防銹等特點,并且具備無毒、無味、對人體無侵蝕、對設備不腐蝕、對環(huán)境無污染等特點。
切削液主要分成不含水的油基切削液和主要成分是水的水基切削液兩大類,具有良好的潤滑、冷卻、清洗及防銹性能,對提高切削加工質(zhì)量和效率、減少刀具磨損等有著顯著效果,其中,油基切削液潤滑性能好,冷卻性能較差,水基切削液則反之,但其成本低,操作環(huán)境安全、干凈,沒有油霧和著火的危險。
切削液發(fā)展到今天,在帶壓開孔及帶壓開孔機配件的生產(chǎn)中使用量很大,成為品種眾多、類別齊全的管道工程工具產(chǎn)品,但是它也是材料切削加工中的主要污染源。因此,在保持切削液使用性能的基礎上,選擇環(huán)保的綠色切削液則顯得尤為重要。
一、環(huán)保切削液作用
1、潤滑
金屬切削加工液(簡稱切削液)在切削過程中的潤滑作用,可以減小前刀面與切屑、后刀面與已加工表面間的摩擦,形成部分潤滑膜,從而減小切削力、摩擦和功率消耗,降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損,改善工件材料的切削加工性能。 在磨削過程中,加入磨削液后,磨削液滲入砂輪磨粒-工件及磨粒-磨屑之間形成潤滑膜,使界面間的摩擦減小,防止磨粒切削刃磨損和粘附切屑,從而減小磨削力和摩擦熱,提高砂輪耐用度以及工件表面質(zhì)量。
2、冷卻
切削液的冷卻作用是通過它和因切削而發(fā)熱的刀具(或砂輪)、切屑和工件間的對流和汽化作用,把切削熱從刀具和工件處帶走,從而有效地降低切削溫度,減少工件和刀具的熱變形,保持刀具硬度,提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷卻性能和其導熱系數(shù)、比熱、汽化熱以及粘度(或流動性)有關。水的導熱系數(shù)和比熱均高于油,因此水的冷卻性能要優(yōu)于油。
3、清洗
在金屬切削過程中,要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及鐵粉、油污和砂粒,防止機床和工件、刀具的沾污,使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利,不致影響切削效果。對于油基切削油,粘度越低,清洗能力越強,尤其是含有煤油、柴油等輕組份的切削油,滲透性和清洗性能就越好。含有表面活性劑的水基切削液,清洗效果較好,因為它能在表面上形成吸附膜,阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上,同時它能滲入到粒子和油泥粘附的界面上,把它從界面上分離,隨切削液帶走,保持界面清潔。
4、防銹
在帶壓開孔機生產(chǎn)和切削過程中,工件要與環(huán)境介質(zhì)及切削液組分分解或氧化變質(zhì)而產(chǎn)生的油泥等腐蝕性介質(zhì)接觸而腐蝕,與切削液接觸的機床部件表面也會因此而腐蝕。此外,在工件加工后或工序之間流轉(zhuǎn)過程中暫時存放時,也要求切削液有一定的防銹能力,防止環(huán)境介質(zhì)及殘存切削液中的油泥等腐蝕性物質(zhì)對金屬產(chǎn)生侵蝕。特別是在我國南方地區(qū)潮濕多雨季節(jié),更應注意工序間防銹措施。
在帶壓開孔機的生產(chǎn)加工中,切削每次都在新生面上進行,速度變化每分鐘數(shù)毫米至數(shù)百米,壓力高達2——3GPa。切削時除外摩擦外,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600——800°C。這樣的高溫高壓會使刀具的強度和硬度降低,這對切削液的要求則是冷卻、潤滑、清洗和防銹四個作用同時具備。
冷卻表現(xiàn)在降低刀尖溫度、抑制被切削材料和刀具的熱膨脹,以提升操作性能和加工精密度。水的熱導率和比熱容均比油大,粘,度也比油小,故乳化液的冷卻性能遠比油好。潤滑減少前刀面與屑、后刀面與加工表面的摩擦,防止發(fā)生粘著、肌瘤、鱗刺或冷焊,以減少功率消耗和刀具磨損,并獲得不錯的表面光潔度。防銹為防止大氣中的水和氧氣對新加工表面的銹蝕,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程中短期防護之需。清洗利用液流沖去細小的切屑和粉末,預防粘結(jié),以保證刀具和工件持續(xù)加工。在磨加工中,清洗性差的切削油會導致堵塞砂輪,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。
環(huán)保綠色的切削液需要具備多種性能同時還需要對環(huán)境,對人體沒有傷害,切削液中的礦物油是造成環(huán)境污染的主要因素之一?,如能在切削液中取消礦物油,則切削液處理容易,污染也小。無礦物油的離子型切削液,又稱表面活性劑水溶液,主要是由有機陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑、無機鹽和水配制而成的,且原料中不含油,節(jié)約能源,廢液排放也不會對水質(zhì)造成污染,使用也簡便?,一?般用3%-5%原液摻入自來水中即可使用,在美國、日本等國已大量生產(chǎn)和廣泛應用。我國也有許多產(chǎn)品成熟、質(zhì)量穩(wěn)定的離子型切削液,硼氮型合成切削液,既改變了添加劑、又不含礦物油,主要由水溶液、極壓添加劑、油性劑、防銹刊和表面活性劑組成,屬于離子型切削液,各項指標均達到或過GB6144-85?規(guī)定的最高標準,而且成本低廉,在工廠的數(shù)控機床、加工中心上使用,已取得很好的效果。