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切削液的作用是什么?分类有哪些?

文章来源:admin 更新时间:2018-11-26

切削液是一种用在金属切削、磨加工过程中,用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体,切削液由多种超强功能助剂经科学复合配合而成,同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病,对车床漆也无不良影响,适用于铸铁、合金钢、碳钢、不锈钢、高镍钢、耐热钢、模具钢等金属制品的切削加工、高速切削及重负荷切削加工。包括车、铣、镗、高速攻丝、钻孔、铰牙、拉削、滚齿等多种切削加工。一种特种润滑油,由低粘度润滑油基础油加入部分动植物油脂及抗氧剂、抗磨剂、防锈剂等经调合制得。有油型和水型两种。后者含水80%~95%,具有乳化能力,一般称切削液。油型切削液在金属切削加工过程中用于润滑和冷却加工工具和部件。下面小编来为大家介绍切削液的作用、分类、使用方法、废液处理及选用方法。一起来看看吧!

切削液的作用是什么?分类有哪些?

切削液的作用
1、 改善加工表面,提高表面光洁度;
2、 提高加工件尺寸的精密度;
3、 延长切削工具的寿命;
4、 随时排除切削屑末,洗净加工面;
5、 防止加工件腐蚀或生锈;
6、 提高切削加工效率。


切削液的分类
切削油分为油基切削液和水基切削液两大类
一、油基切削液的分类

切削液的作用是什么?分类有哪些?

1、纯矿物油主要采用用煤油、柴油等轻质油。
2、脂肪油(或油性添加剂)+矿油脂肪油曾被广泛用作切削油,一般用于精车丝杠、滚齿、剃齿等精密切削加工,常用的有菜籽油、豆油、猪油等。
3、非活性极压切削油由矿物油+非活性极压添加剂组成。
4、活性极压切削油由矿物油+反应性强的硫系极压添加剂配制而成。
5、复合切削油由矿物油+油性添和极压添加剂配制而成。
二、水基切削液的分类

切削液的作用是什么?分类有哪些?

1、防锈乳化液由矿物油、乳化剂、防锈剂等组成,与油基切削液相比,乳化液的优点在于冷却效果好,成本低,使用安全。乳化液最大的缺点是稳定性差,易受细菌的侵蚀而发臭变质,使用周期短。
2、防锈润滑冷却液这类乳化液含有动植物脂肪或长链脂肪酸(如油酸),具有较好的润滑性。
3、极压乳化液这类乳化液含有油溶性的硫、磷、氯型极压添加剂,具有强的极压润滑性,可用于攻丝、拉削、带锯等重切削加工,也用于不锈钢、耐热合金钢等难切削材料的加工。
4、微乳液这类乳化液含油量较少(约10%~30%)含表面活性剂量大,可在水中形成半透明状的微乳液,乳化颗粒在0.1µm以下一般乳化液的颗粒>1µm)。微乳液的优点是稳定性较乳化液大大提高,使用周期也比乳化液长。
5、极压微乳液含有硫、磷、氯型极压添加剂,具有较好的极压润滑性,可用于重型负荷切削材料的加工。
6、化学合成切削液,化学合成切削液包括二种:一种是含有水溶性防锈剂的真溶液,如亚硝酸钠、碳酸钠、三乙醇胺等组成的水溶性液 另一种合成液是由表面活性剂、水溶性防锈剂和水溶性润滑剂组成,是一种颗粒极小的胶体溶液。这种切削液表面张力低,一般小于400Pa,其润湿性好,渗透能力强,冷却和清洗性能好,也有一定的润滑作用。
7、极压化学全盛切削液,这种切削液是包含有水溶性极压添加剂的化学全盛切削液,如硫化脂肪酸皂、氯化脂肪聚醚等,可以使切削液的极压润滑性大幅度提高。


切削液的使用方法
1、手工加油法:
固体或膏状润滑剂可以用毛笔、刷子将润滑剂或涂或滴落到刀具或工件上 (主要是攻螺纹、板牙套螺纹时)。最近还研制出手提式供液器,通过加热将润滑剂雾化, 喷到刀具和工件上。

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2、溢流法:
最常见的使用切削液的方法是溢流法。用低压泵把切削液打入管道中,经过阀 门从喷嘴流出,喷嘴安装在接近切削区域。切削液流过切削区后再流到机床的不同部位上, 然后汇集到集油盘内,再从集油盘流回切削液箱中,循环使用。

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3、高压法:
对于某些加工,如深孔钻和套孔钻削,常用高压(压力为0.69~13.79MPa)切削液系统供油。深孔钻用的是单刃钻头,与镗孔相似,只是钻头内部有切削液的通路。

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4、喷雾法:
切削液可以用气载油雾的形式喷到刀具与工件上。切削液经一个小的喷嘴,使用压力为0.069~0.552Mpa的压缩空气将切削液分散成很小的液滴喷入切削区。

切削液的作用是什么?分类有哪些?

切削液的废液处理
1、油基切削液的废液处理:油基切削液一般不会发臭变质,其更换切削液的原因主要是由于切削液的化学变化、切屑混入量增大、机床乳化油的大量漏入及水的混入等原因,对此可采取如下措施:
(1)改善油基切削液的净化装置;
(2)定期清理油基切削液的切屑;
(3)通过检修机床防止润滑油漏入;
(4)定期补充切削润滑添加剂;
(5)加热去除水分,并经沉淀过滤后加入一些切削油润滑添加剂,即可恢复质量,继续使用。
2、水基切削液的废液处理,水基切削液的废液处理可分为物理处理、化学处理、生物处理、燃烧处理四大类。
(1)物理处理,其目的是使废液中的悬浊物(指粒子直径在10um以上的切屑、磨屑粉末、油粒子等)与水溶液分离。其方式有下述三种:利用悬浊物与水的密度差的降解分离及浮游分离,利用滤材的过滤分离,利用离心装置的离心分离。
(2)化学处理,其目的是对在物理中未被分离的微细悬浊粒子或胶体状粒子(粒子直径为0.001-10um的物质)进行处理或对废液中的有害成分用化学处理使之变无害物质,有下述四种方法:使用无机系凝聚剂(聚氯化铝、硫酸铝土等)或有机系凝聚剂(聚丙烯酰胺)等促进微细粒子、胶体粒子之类的物质凝聚的凝聚法;利用氧、臭氧之类的氧化剂或电分解氧化还原反应处理废液中含有害成分的氧化还原法;利用活性碳之类的活性固体使废液中的有害成分被吸附在固体表面而达到处理目的的吸附法;利用离子交换树脂使废液中的离子系有害成分进行离子交换而达到处理目的的离子交换法。
(3)生物处理,生物处理的目的是对物理、化学处理都很难除去的废液中的有机物(例如有机胺、非离子系活性剂、多元醇)进行处理,其代表性的方法有加菌淤渣法和散水滤床法。加菌淤渣法是将加菌淤渣(微生物增殖体)与废液混合进行通气,利用微生物分解处理废液中的有害物质(有机物)。散水滤床法是当废液流过被微生物覆盖的滤材充填床(滤床)的表面时,利用微生物分解处理废液中的有机物。
(4)燃烧处理,有直接燃烧法和将废液蒸发浓缩以后再进行燃烧处理的“蒸发浓缩法”。

 

切削液的选用方法
1、根据工件材料选用
(1)在难切削材料中,有的硬度高达65~70HRC,抗拉强度比45号钢的抗拉强度高三倍左右,造成切削力比切削45号钢高200%~250%;有的材料高温硬度和强度高,有的材料加工硬化的程度比基体高50%~200%,硬化深度达0.1~0.3mm,造成切削的困难;有的材料化学活性大,在切削中和刀具材料产生亲和作用,造成刀具产生严重的粘结和扩散磨损;有的材料弹性模量极小和弹性恢复大及延伸率很大,更难于切削。因此,在切削各种难切削材料时,要根据所切材料各自的性能与切削特点与加工阶段,选择相宜的切削液,以改善难切削材料的切削加工性,而达到加工的目的。
(2)一般而言:加工铸铁,铸铝等脆性金属,为避免切屑堵塞冷却系统或粘附在机床上难以清除,一般不用切削液。但精加工时为了提高表面质量,可用润滑好,黏度小的煤油或7%~10%的乳化液。
(3)加工一般钢件,粗加工选用乳化液,精加工选用硫化乳化液。
(4)加工有色金属或铜合金,不宜用含硫切削液,以免腐蚀工件。可选用一般乳化液或切削油。
(5)加工镁合金时,不能用切削液,否则会燃烧起火。
(6)加工难切削工件,如不锈钢,耐热钢及含有铬,镍,钼,锰,钛,铌,钨等元素的材料时,因所含硬质点多,机械擦伤作用大,导热系数低,切削热不易散出,往往难以切削。应选用10%~15%的极压切削油或极压乳化液。
2、根据刀具材料选用
(1)工具钢刀具:其耐热温度约在200~300℃之间,只能适用于一般材料的切削,在高温下会失去硬度。由于这种刀具耐热性差,要求冷却液的冷却效果要好,一般采用乳化液为宜。

切削液的作用是什么?分类有哪些?

(2)高速钢:这种材料是以铬、镍、钨、钼、钒(有的还含铝)为基础的高级合金钢,它们的耐热明显比工具钢高,允许的最高温度可达600℃。使用高速钢刀具进行低速和中速切削时,建议采用油基切削液或乳化液。在高速切削时,由于发热量大,以采用水基切削液为宜。若使用油基切削液会产生较多的烟雾,污染环境,而且容易造成工件烧伤,加工质量下降,刀具磨损增大。

切削液的作用是什么?分类有哪些?

(3)硬质合金刀具:用于切削刀具的硬质合金是由碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)和5%~10%的钴组成,它的硬度大大超过高速钢,最高允许工作温度可达1000℃,具有优良的耐热性能,在加工钢铁材料时,可减少切屑间的粘结现象。在选用切削时,要考虑硬质合金对骤热的敏感性,尽可能使用刀具均匀受热,否则会导致崩刃。在选用切削液时一般油基切削液的热传导性能较差,使刀具产生骤冷的危险性比水基切削液小,所以一般选用含有抗磨添加剂的油基切削液为宜。在使用冷却液进行切削时,要注意均匀冷却刀具,在开始切削之前,最好预先用切削液冷却刀具。对于高速切削,要用大流量切削液喷淋切削区,以免造成刀具受热不均匀产生崩刃,亦可减少由于温度过高产生蒸发形成和烟污染。

切削液的作用是什么?分类有哪些?

(4)陶瓷刀具:采用氧化铝(Al2O3)、金属和碳在高温下烧结而成,这种材料的高温耐磨性比硬质合金要好,一般采用干切削,但考虑到均匀的冷却和避免温度过高,也常用水基切削液。
(5)金刚石刀具:具有极高的硬度,一般采用干切削。为避免温度过高,也象陶瓷材料一样,许多情况下采用水基切削液。
3、根据加工工艺特点及性质选用
(1)粗加工:由于加工余量及切削量较大,因此在切削过程中产生大量切削热,易使刀具快速磨损,所以需选择冷却功能为主的乳化液或合成切削液。
(2)高速钢刀具加工碳素钢时,应选用3%~5%的乳化液,也可选用合成切削液。高速钢刀具加工铝合金,铜合金时,选用5%~7%的乳化液。加工铸铁铸铝,一般不用切削液。另外还需考虑切削速度,一般而言在低切削速度(小于5m/min)时,如滚齿机的滚齿,插齿,刨床的拉削时,刀具主要是机械磨损,要求切削液有良好的润滑性,宜选用切削油来辅助加工。在较高切削速度(大于10m/min)时,刀具主要是热磨损和电化腐蚀磨损,则要求切削液有良好的冷却性,宜用离子型切削液。
(3)精加工:为减少切屑,工件刀具间的摩擦,保证工件表面,粗糙度和工件精度,切削液应具有良好的渗透性,润滑性和一定的冷却性。一般选用润滑性能较好的极压切削油或高浓度极压乳化液。高速钢或硬质合金刀具精加工碳钢时,选用10%~15%的乳化液,或10%~20%的极压乳化液。精加工铜或铝合金时,为了得到较高精度和表面质量,可用10%~20%的乳化液或煤油。在低切削速度时,为使切削液很快的渗透到切削区域,减少刀具与工件摩擦和粘结,控制积屑瘤形成,降低表面粗糙度,提高刀具耐用度,保证加工精度,宜用10%~15%的极压乳化液。中等切削速度时,刀具既有机械磨损又有热磨损和电化腐蚀磨损宜用8%~10%乳化液或离子型切削液。
(4)半封闭加工:在钻孔,绞孔和深孔加工中,刀具往往处于半封闭状态下工作,排屑,散热条件比较差,加工中产生大量切削热不能及时传出,易造成刀具灼烧,严重破坏工件表面粗糙度,尤其是切削某些硬度高,强度大,韧性大和冷硬现象严重的特殊材料时,问题更突出,不仅会使刀具磨损严重,容易退火,而且容易拉毛已加工表面。为此需用黏度较小的极压乳化油或极压乳化液,并加大切削液的压力和流量,故可以一边冷却,润滑,另一边将切屑冲刷出来。
4、根据机床的类型选用
在选用切削液时,必须考虑到机床的结构装置是否适应。有些机床,如多轴自动车床,齿轮加工机床,设计时就已考虑使用油基切削液,所以没有采用特殊的轴承盖的特殊的装置来保护机床内部机构免受外界水、汽的侵袭,并且这类机床大都靠油基切削液来润滑接近切削区域的运动部件,因而必须使用油基切削液。如果使用水基切削液水溶性会渗透到轴承和机床内部结构,使这些零部件脱油产生腐蚀加速磨损。水基切削液渗入液压系统会使液压油乳化变成油包水或水包油的乳化液,使粘度增大或大幅度下降,改变了液压油的性质,影响液压系统的正常运行。因此,对于那些原用油基切削液的机床,要转用水基切削液时必须慎重,必要时要作适当的改装,否则会导致机床损坏。


上述是小编与大家分享的切削液的作用、分类、使用方法、废液处理及选用方法。关于切削液小编就先介绍到这里啦,希望这些知识能够帮助到大家!由于目前切削液方面没有专门的国家标准,也没有严格的准入门槛,致使目前市场上切削液品牌繁多,良莠不齐,很多厂家为了追求价格优势,选用一些不合格的化学剂制造切削液,对操作者造成很大的伤害,对环境造成影响。所以,在选购的时候,大家一定要注意!当然,在购入切削液时,应做好使用计划,一般储备量不应超过3个月。切削液要按购入顺序使用。油基切削液可以存放数年,但水基切削液通常只能存放6~12个月。储存保管切削液应尽量在室内,存放在气温5~40℃处。若在室外存放,要防止阳光直射和曝晒。夏季,有些地区室外温度较高,这对切削液是有害的,易引起变质,水基切削液更要注意。此外,还必须防止雨水混入。

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