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切削液的選用

合理選用切削液,可以有效地減小切削過程中的摩擦,改善散熱條件,降低切削力、切削溫度和刀具磨損,提高刀具耐用度和切削效率,保證已加工表面質(zhì)量和降低產(chǎn)品的加工成本。隨著科學(xué)技術(shù)和機械加工工業(yè)不斷發(fā)展,一些新型、高性能的工程材料得到廣泛應(yīng)用。這些材料大都屬于切削加工性很差的難切削材料,這就給切削加工帶來了難題。為了使難切削材料的加工難題獲得解決,除合理選擇刀具材料、刀具幾何參數(shù)、切削用量及掌握操作技術(shù)等切削條件外,合理選用切削液也尤為重要的條件。

  在難切削材料中,有的硬度高達(dá)65~70HRC,抗拉強度比45號鋼的抗拉強度高三倍左右,造成切削力比切削45號鋼高200%~ 250%;有時材料導(dǎo)熱系數(shù)只有45號鋼導(dǎo)熱系數(shù)的1/4~1/7或更低,造成切削區(qū)熱量不能很快傳導(dǎo)出去,形成高的切削溫度,限制切削速度的提高;有的材料高溫硬度和強度高,有的材料加工硬化的程度比基體高50%~ 200%,硬化深度達(dá)0.l~0.3mm,造成切削的困難;有的材料化學(xué)活性大,在切削中和刀具材料產(chǎn)生親和作用,造成刀具產(chǎn)生嚴(yán)重的粘結(jié)和擴散磨損;有的材料彈性模量極小和彈性恢復(fù)大及延伸率很大,更難于切削。因為,在切削各種難切削材料時,要根據(jù)所切材料各自的性能與切削特點與加工階段,選擇相宜的切削液,以改善難切削材料的切削加工性,而達(dá)到加工的目的。

  常用的切削液有:水溶液、普通乳化液、極壓乳化液、礦物油、植物油、動物油、極壓切削油等。其中,水溶液的冷卻效果最好,極壓切削液的潤滑效果最好。一般的切削液,在200℃左右就失去潤滑能力??墒窃谇邢饕褐刑砑訕O壓添加劑(如氯化石蠟、四氯化碳、硫代磷酸鹽、二烷基二硫、代磷酸鋅)后,就成為潤滑性能良好的極壓切削液,可以在600~1000℃高溫和1470~1960MPa高壓條件下起潤滑作用。所以含硫、氯、磷等極壓添加劑的乳化液和切削油,特別適合于難切削材料加工過程的冷卻與潤滑。下面介紹幾種難切削材料加工時的切削液選用。

  不銹鋼:在粗加工時,選用3%~5%乳化液或10%~15%極壓乳化液、極壓切削油、硫化油;在精加工時,選用極壓切削油或10%~20%極壓乳化液、硫化油、硫化油80%~85%加CCl415%~20%、礦物油78%~80%加黑機油或植物油和豬油18%加硫1.7%、全損耗系統(tǒng)用油90%加CCl410%、煤油50%加油酸25%加植物油25%、煤油60%加松節(jié)油20%加油酸20%;拉削、攻螺紋、鉸孔時,采用10%~15%極壓乳化液或極壓切削油、硫化豆油或植物油;在硫化油中加10%~20%  CCl4、在豬油中加20%~30% CCl4、或在硫化油中加10%~15%煤油用于鉸孔;在硫化油中加入15%~ 20%CCl4或用白鉛油加全損耗系統(tǒng)用油或用煤油稀釋氯化石蠟或用MoS2油膏用于攻螺紋;在滾齒或插齒時,用20%~ 25%極壓乳化液或極壓切削油;在鉆孔時,用10%~15%乳化液或10%~15%極壓乳化液、極壓切削油、硫化油、MoS2切削劑。 
  高溫合金:除采用切削不銹鋼所用的切削液外,在粗加工時,采用硫酸鉀2%加亞硝酸鉀1%加三乙醇胺7%加硼酸7%~10%加甘油7%~10%加水余量;或采用葵二酸7%~ 10%加亞硝酸鈉5%加三乙醇胺7%~ 10%加硼酸7%~10%加甘油7%~10%加水余量。 
  鈦合金:粗加工時,采用3%~5%乳化液或10%~15%極壓乳化液;精加工時,采用極壓切削油或極壓水溶液、CCl4加等量的酒精;拉削、攻螺紋和鉸孔時,采用板壓切削油或蓖麻油、油酸、硫化油、氯化油、蓖麻油60%加煤油40%;鉆孔時,采用極壓乳化液或極壓切削油、硫化油、電解切削液。

  高強度鋼切削加工時,除選用常用切削液和極壓切削液外,用豆油或菜子油作為攻螺紋切削液,效果較好;加工銅時,用  CCl4加N32全損耗系統(tǒng)用油或用MoS2潤滑脂作潤滑劑;精加工純鐵時,用酒精稀釋蓖麻油作切削液;切削軟橡膠時,用酒精或蒸餾水作切削液。