【切削液選購(gòu)】如何根據(jù)加工方法選擇切削液 切削液選購(gòu)技巧

如何根據(jù)加工方法選擇切削液

對(duì)于不同切削加工類(lèi)型，金屬的切除特性是不一樣的，較難的切削加工對(duì)切削液要求也較高。切削過(guò)程的難易程度，按從難到易的次序排列如下：內(nèi)拉削－外拉削－攻絲－螺紋加工－滾齒－深孔鉆－鏜孔－用成形刀具切削螺紋－高速低進(jìn)給切削螺紋－銑削－鉆孔－刨削－車(chē)削(單刃刀具)－鋸削磨削。

上述排列順序并不是絕對(duì)的，因?yàn)?，刀具的幾何形狀和工件材料的變化也?huì)改變加工的難易程度。

1、車(chē)削、鏜削

粗車(chē)：粗車(chē)時(shí)加工余量較大，因而切削深度和進(jìn)給量都較大，切削阻力大，產(chǎn)生大量切削熱，刀具磨損也較嚴(yán)重，主要應(yīng)選擇用以冷卻作用為主并具有一定清洗、潤(rùn)滑和防銹作用的水基切削液，將切削熱及時(shí)帶走，降低切削溫度，從而提高刀具耐用度，一般選用極壓乳化液效果更好。極壓乳化液除冷卻性能好之外，還具備良好的極壓潤(rùn)滑性，可明顯延長(zhǎng)刀具使用壽命，提高切削效率，使用水基切削液要注意機(jī)床導(dǎo)軌面的保養(yǎng)，下班前要將工作臺(tái)上的切削液擦干，涂上潤(rùn)滑油。

精車(chē)：精車(chē)時(shí)，切削余量較小，切削深度只有0.05～0.8mm，進(jìn)給量小，要求保證工件的精度和粗糙度。精車(chē)時(shí)由于切削力小，溫度不高，所以宜采用高濃度(10%以上)的乳化液和含油性添加劑的切削液為宜。對(duì)于精度要求很高的車(chē)削，如精車(chē)螺紋，要采用菜籽油、豆油劃其他產(chǎn)品作潤(rùn)滑液才能達(dá)到精度要求。正如上面所提到的，由于植物油穩(wěn)定發(fā)差，易氧化，有的工廠采用了15%JQ－1精密切削潤(rùn)滑劑 85%L－AN32全損耗系統(tǒng)用油作為精密切削油，效果很好。

鏜削：鏜削機(jī)理與車(chē)削一樣，不過(guò)它是內(nèi)孔加工，切削是和切削速度均不大，但散熱條件差，可采用乳化液作切削液，使用時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加切削液的流量和壓力。

2、銑削

銑削是斷續(xù)切削，每個(gè)刀齒的切削深度時(shí)刻變化，容易產(chǎn)生振動(dòng)和一定和沖擊力，所以銑削條件比車(chē)削條件差。用高速刀具高速平銑或高速端銑時(shí)，均需要冷卻性好，并有一定潤(rùn)滑性能的切削液，如極壓乳化液。在低速銑削時(shí)，要求用潤(rùn)滑性好的切削油，如精密切削油和非活性極壓油。對(duì)不銹鋼和耐熱合金鋼，可用含硫、氯極壓添加劑的切削油。

3、螺紋加工

切削螺紋時(shí)，刀具與切削材料成楔形接觸，刀刃三面被切削材料所包圍，切削力矩大排屑較困難，熱量不能及時(shí)由切屑帶走，刀具容易磨損，切屑碎片擠塞并且容易產(chǎn)生振動(dòng)。尤其車(chē)螺紋和攻螺紋時(shí)切削條件更苛刻，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)崩刃和斷絲錐，要求切削液同時(shí)具備較低的摩擦系數(shù)和較高的極壓性，以減少刀具的摩擦阻力和延長(zhǎng)刀具使用壽命，一般應(yīng)選用同時(shí)含有油性劑和極壓劑的復(fù)合切削液。此外，攻螺紋時(shí)切削液的滲透性能很重要，切削液能否及時(shí)滲透到刀刃上，對(duì)絲錐的耐用度影響很大，切削液的滲透性與粘度有關(guān)，粘度小的油滲透性較好，必要時(shí)可加入少量的柴油或煤油來(lái)提高滲效果。有的場(chǎng)合，如盲孔攻螺紋時(shí)切削液很難進(jìn)入孔中，這時(shí)采用粘度大，附著力強(qiáng)的切削液效果反而更好。

下面列舉幾個(gè)攻螺紋用切削液的配方：

10%硫化脂肪油、10%氯化石蠟、8%脂肪油、72%L－AN15全損耗系統(tǒng)用油。適用于鋼、合金鋼攻螺紋。

0%JQ－2極壓潤(rùn)滑劑、10%JQ－1精密切削潤(rùn)滑劑、70%L－AN15全損耗系統(tǒng)油。適用于鋼、合金鋼攻螺紋。

5%JQ－2極壓潤(rùn)滑劑 20%柴油機(jī)機(jī)油 60%L－AN15全損耗系統(tǒng)用油。適用于鋁和鋁合金攻螺紋。

30%JQ－2極壓潤(rùn)滑劑 10%氯化石蠟 10%脂肪油 50%L－AN32全損耗系統(tǒng)油。適用于不銥銹鋼及盲孔攻螺紋。

20%極壓乳化油＋80%水，適用于鋼標(biāo)準(zhǔn)件螺紋加工。

4、鉸削

鉸削加工是對(duì)孔的精度加工，要求精度高鉸削屬低速小進(jìn)給量切削，主要是刀具與孔壁成擠壓切削，切屑碎片易留在刀槽或粘接在刀刃邊上，影響刃帶的擠壓作用，破壞加工精度和表面粗糙度增加切削扭矩，還會(huì)產(chǎn)生積屑瘤，增加刀具磨損鉸孔基本上屬于邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，一般采用潤(rùn)滑性能良好并有一定良好性的高濃度極壓乳化液或極壓切削油，就可以得到良好效果。對(duì)深孔鉸削，采用潤(rùn)滑性能好的深孔鉆切削油便能滿(mǎn)足工藝要求。

5、拉削

拉刀是一種沿著軸線(xiàn)方向按刀刃和齒升并列著眾多刀齒的加工工具，拉削加工的特點(diǎn)是能夠高精度地加工出具有復(fù)雜形狀的工件。因?yàn)槔妒琴F重刀具所以刀具耐用度對(duì)生產(chǎn)成本影響較大。此外，拉削是精加工，對(duì)工件表面粗糙度要求嚴(yán)格。拉削時(shí)，切削阻力大，不易排屑，冷卻條件差，易刮傷工件表面，所以要求切削液的潤(rùn)滑性和排悄性能較好。國(guó)內(nèi)已有專(zhuān)用的含硫極壓添加劑的拉削油。

對(duì)于不銹鋼和耐熱合金的拉削，可用下列配方：

20%JQ－2極壓潤(rùn)滑劑,15%氯化石蠟，1%司本－80，64%L－AN22全損耗系統(tǒng)用油。

6、鉆孔

使用一般的麻花鉆鉆孔，屬于粗加工，鉆削時(shí)排屑困難，切削熱不易導(dǎo)出往往造成刀刃退火，影響鉆頭使用壽命及加工效率。選用性能好的切削液，可以使鉆頭的壽命延長(zhǎng)數(shù)倍甚至更多，生產(chǎn)率也可明顯提高。一般選用極壓乳化液或極壓合成切削液。極壓合成切削液表面張力低，滲透性好，能及時(shí)冷卻鉆頭，對(duì)延長(zhǎng)刀具壽命，提高加工效率十分有效。對(duì)于產(chǎn)銹鋼、耐熱合金等難切削材料，可選用低粘度的極壓切削油。

7、深孔鉆

深孔鉆(槍鉆)是近年發(fā)展起來(lái)的深孔加工工藝。傳統(tǒng)的深孔加工(也深與孔徑之比大于5)，需要鉆、鏜、粗鉸、研磨等多道工序才能加工出有較高精度和較低表面粗糙度的孔。新工藝是采用結(jié)構(gòu)特殊的刀具和高壓冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)，可將上述多道工序簡(jiǎn)化為一次連續(xù)走刀完成相當(dāng)深度的高精度和低表面粗糙度的孔加工。這種工藝效率高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

性能優(yōu)良的深孔鉆切削液是深孔鉆加工技術(shù)關(guān)鍵之一，深孔鉆切削液必須具備下列性能。

良好的冷卻作用，消除由于變形及摩擦所產(chǎn)生的熱量，抑制屑瘤的生成。
良好的高溫潤(rùn)滑性，減少刀刃及支承的摩擦磨損，保證刀具在切削區(qū)的高溫下保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。

良好的滲透性，排屑性，使切削液及時(shí)滲透到刀刃上，并保證切屑能順利排出，因此，深孔鉆切削液要求具有高的極壓性和低的粘度。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的801深孔鉆切削油具備了良好的高溫潤(rùn)滑性，冷卻性和排屑性，已被廣泛使用在進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的深孔鉆機(jī)床上，使用性能良好。

8、齒輪加工

滾齒、插齒時(shí)刀齒斷續(xù)切削并有沖擊力，故刀齒容易磨損，尤其在進(jìn)給量大和高速切削時(shí)，刀齒的磨損就更嚴(yán)重，所以要求切削液具備良好的潤(rùn)滑性能。過(guò)去在滾齒、插齒中一般都是用20或30號(hào)機(jī)械油作切削油，由于機(jī)械油中不含添加劑，故加工的齒輪面粗糙度較差，刀具耐用度也低。近年來(lái)，許多工廠在原用機(jī)械油的基礎(chǔ)上加進(jìn)15%的JQ－1精密切削潤(rùn)滑劑，使加工的齒輪齒面粗糙度和精密度達(dá)到精密汽車(chē)的要求，刀具耐用度也明顯提高。這是因?yàn)樵跈C(jī)械油中加入JQ－1后，摩擦系數(shù)約降低30%，承受負(fù)荷能力提高50%以上，大大降低了切削時(shí)的摩擦阻力，使加工質(zhì)量和刀具耐用度均有明顯改善。對(duì)于高硬度材料的滾齒、插齒，用氯系添加劑和有機(jī)鉬添加劑的切削油有明顯效果。

對(duì)于高速切齒加工，用油基切削液，會(huì)產(chǎn)生較大的油煙，污染環(huán)境，而且由于冷卻不充分，往往會(huì)造成工件表面燒傷，影響加工質(zhì)量，刀具磨損也加劇，此時(shí)，最好選用具有強(qiáng)極壓性的水基切削液，如含有硫、磷極壓添加劑的水基合成切削液或高濃度極壓乳化液，可克服高速切削時(shí)的油污染，加工質(zhì)量和刀具磨損情況均比油基切削液好。但對(duì)原有的滾齒、插齒機(jī)床，必須采取措施，防止水進(jìn)入轉(zhuǎn)動(dòng)部分，以免機(jī)床產(chǎn)生故障。

用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行齒輪加工，過(guò)去大部分采用干切削，工件溫度升高，刀具壽命低。最近研制成功的EC滾切硬齒切削油，可以成功地用于滾齒加工，使工件溫度下降，提高了齒輪的加工精度，刀具的壽命可延長(zhǎng)80%～100%。

剃齒加工要求高的表面質(zhì)量，為了防止粘刀，可采用含活性極壓添加劑的切削油，又因?yàn)樘挲X加工產(chǎn)生細(xì)小的切屑，為了使切屑容易沖掉，最好用低粘度的切削油，如果切屑分離不暢，會(huì)使已加工表面質(zhì)量惡化。

9、磨削

磨削加工能獲得很高尺寸精度和較低的表面粗糙度。磨削時(shí)，磨削速度高發(fā)熱量大，磨削溫度可高達(dá)800～1000℃，甚至更高，容易引起工件表面燒傷和由于熱應(yīng)力的作用產(chǎn)生表面裂紋及工件變形，砂輪磨損鈍化，磨粒脫落，而且磨屑和砂輪粉末易飛濺，落到零件表面而影響加工精度和表面粗糙度，加工韌性和塑性材料時(shí)，磨屑嵌塞在砂輪工作面上的空隙處或磨屑與加工金屬熔結(jié)在砂輪表面上，會(huì)使砂輪失去磨削能力，因此，為了降低磨削溫度，沖洗掉磨屑和砂輪末，提高磨削比和工件表面質(zhì)量，必須采用冷卻性能和清洗性能良好、并有一定潤(rùn)滑性能和防銹性能的切削液。

普通磨削：可采用防銹乳化液或蘇打水及合成切削液，簡(jiǎn)單配方如下。

2%防銹乳化液，0.5%亞硝酸納，0.2%碳酸納，97.3%水；

0.8%亞硝酸納，0.3%碳酸納，0.5%甘油，98.6%水；

直接用3%～4%的防銹乳化液或化學(xué)合成液。

對(duì)于精度要求和精密磨削，可使用H－1精磨液可明顯提高工件加工精度和磨削效率，使用濃度為4%～5%。

高速磨削：通常把砂輪線(xiàn)速度超過(guò)50m/s的磨削稱(chēng)為高速磨削。當(dāng)砂輪的線(xiàn)速度增加時(shí)，磨削溫度顯著升高。從試驗(yàn)測(cè)定，砂輪線(xiàn)速度為60m/s時(shí)的磨削溫度(工作平均溫度)比30m/s高約50%～70%；砂輪線(xiàn)速度為80m/s時(shí)，磨削溫度比60m/s時(shí)又高15%～20%。砂輪線(xiàn)速度提高后，單位時(shí)間內(nèi)參加磨削的磨粒數(shù)增加，摩擦作用加劇，消耗能量也增大，使工件表層溫度升高，增加表面發(fā)生燒傷和形成裂紋的可能性，這就需要用具有高效冷卻性能的冷卻液來(lái)解決，所以在高速磨削時(shí)，不能使用普通的切削液，而要使用具有良好滲透、冷卻性能的高速磨削液，才能滿(mǎn)足線(xiàn)速度60m/s的高速磨削工藝要求。

強(qiáng)力磨削：這是一種先進(jìn)的高效磨削工藝，例如功入式高速?gòu)?qiáng)力磨削時(shí)，線(xiàn)速度為60m/s的砂輪以每分鐘3.5～6mm左右有進(jìn)給速度徑向功入，功除率可高達(dá)20～40mm33/mm·s，這時(shí)砂輪磨粒與工件摩擦非常劇烈，即使在高壓大流量和條件下，所測(cè)到摩擦區(qū)工件表層溫度范圍達(dá)700～1000℃，如果冷卻條件不好，磨削過(guò)程就不可能進(jìn)行。在功入式強(qiáng)力磨削時(shí)，采用性能優(yōu)良的合成強(qiáng)力磨削液與乳化液相比，總磨量提高35%，磨削比提高30%～50%，延長(zhǎng)正常磨削時(shí)間約40%，降低功率損耗約40%，所以強(qiáng)力磨削時(shí)，冷卻液的性能對(duì)磨削效果影響很大。

金剛石砂輪磨削：這是適用于硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃等硬度高的材料的磨削加工，可以進(jìn)行粗磨、精磨，磨出表面一般不產(chǎn)生裂紋、缺口，可以得到較低的表面粗糙度。為了防止磨削時(shí)產(chǎn)生過(guò)多的熱量和導(dǎo)致砂輪過(guò)早磨損，獲得較低的表面粗糙度，就需要連續(xù)而充分的冷卻。這種磨削由于工件硬度高，磨削液主要應(yīng)具備冷卻和清洗性能，保持砂輪鋒銳，磨削液的摩擦系數(shù)不能過(guò)低，否則會(huì)造成磨削效率低，表面燒傷等不良效果，可以采用以無(wú)機(jī)鹽為主的化學(xué)合成液作磨削液。精磨時(shí)可加入少量的聚乙醇作潤(rùn)滑劑，可以提高工件表面加工質(zhì)量。對(duì)于加工精度高的零件，可采用潤(rùn)滑性能好的低粘度油基切削液。

螺紋、齒輪和絲杠磨削：這類(lèi)磨削特別重視磨削加工后的加工面質(zhì)量和尺寸精度，一般宜采用含極壓添加劑的磨削油，這類(lèi)油基磨削液由于其潤(rùn)滑性能好，可減少磨削熱，而且其中的極壓添加劑可與工件材料反應(yīng)，生成低剪切強(qiáng)度的硫化鐵膜和氯化鐵膜，能減輕磨?！非邢魅屑舛说哪p，使磨削順利進(jìn)行。為了獲得較好的冷卻性和清洗性，切削液要保證防火安全，應(yīng)選用低粘度高閃點(diǎn)的磨削油為宜。

10、珩磨

珩磨加工的工件精度高，表面粗糙度低，加工過(guò)程產(chǎn)生鐵粉和油石粉顆粒度很小，容易懸浮在磨削液中，造成油石孔堵塞，影響加工效率和破壞工件表面的加工質(zhì)量，所以要求冷卻潤(rùn)滑液具備較好的滲透、清洗、沉降性能。水基冷卻液對(duì)細(xì)小粉末的沉降性能差，一般不宜采用。粘度大的油基磨削液也不利粉末的沉降，所以一般采用粘度小約(2～3mm2/s(40℃))的礦物油加入一定量的非活性的太太硫化脂肪油作珩磨油。