切削液基礎(chǔ)知識培訓

切削液知識分享2013年6月 目錄 一 認識金屬切削液1 金屬切削液的定義2 金屬切削液的作用3 金屬切削液的發(fā)展4 金屬切削液的分類 1 2 5 金屬切削液的外觀6 金屬切削液的組成 二 金屬切削過程與切削液的作用1 金屬切削過程2 金屬切削液的作用 1 潤滑作用 2 冷卻作用 3 清洗作用 4 防銹作用 三 金屬切削液的選用1 加工方式2 加工材料3 選用步驟 五 水溶性切削液常見問題及解決辦法1 銹蝕2 細菌增加 產(chǎn)生難聞氣味3 泡沫4 雜油5 固體雜質(zhì)及殘留物6 工作液穩(wěn)定性下降 四 金屬切削液的管理1 系統(tǒng)清洗2 水溶性切削液的配制3 切削液的日常維護4 水溶性切削液監(jiān)測內(nèi)容5 水溶性切削液實驗室檢測6 PH值對切削液的影響7 水硬度對切削液的影響 六 切削液品牌介紹 一 認識金屬切削液 1 金屬切削液的定義 金屬切削加工液 簡稱切削液 是在金屬切削或磨削過程中的 用于潤滑 冷卻加工工件和刀具的液體 兼有清洗和防銹的功能 屬于廣義的金屬加工液范疇 2 金屬切削液的作用 潤滑 冷卻 清洗 防銹 見金屬加工和切削液與切削液的作用 3 金屬切削液的發(fā)展 17世紀 現(xiàn)代的切削油和水溶性切削液 植物油 肥皂水 蘇打水 菜籽油 硫化切削液 合成切削液 18世紀 19世紀 現(xiàn)代 4 金屬切削液的分類 1 4 金屬切削液的分類 2 5 金屬切削液的外觀 切削油 100 濃度使用 乳化型切削液 原液 左 工作液 右 5 金屬切削液外觀 半合成切削液 原液 左 工作液 右 合成切削液 原液 左 工作液 右 6 金屬切削液的組成 油性切削液的組成 輔助性能增強劑抗氧劑抗油霧劑防銹劑抗泡劑著色劑 顏料香味劑 加工性能添加劑滿足邊界潤滑 天然油脂 合成酯 脂防酸 滿足極壓潤滑 氯 硫 磷 鋅 水溶性切削液的組成 6 金屬切削液的組成 二 金屬切削過程與切削液的作用 1 金屬切削過程定義 刀具與工件相互運動 相互作用的過程 切削層金屬從開始塑性變形到剪切滑移基本完成的過程區(qū) OA與OM之間的區(qū)域就是第一變形區(qū) 第一變形區(qū)是金屬切削變形過程中最大的變形區(qū) 在這個區(qū)域內(nèi) 金屬將產(chǎn)生大量的切削熱 并消耗大部分功率 此區(qū)域較窄 寬度僅0 02 0 2 產(chǎn)生塑性變形的金屬切削層材料經(jīng)過第一變形區(qū)后沿刀具前刀面流出 在靠近前刀面處形成第二變形區(qū) 在這個變形區(qū)域 由于切削層材料受到刀具前刀面的擠壓和摩擦 變形進一步加劇 材料在此處纖維化 流動速度減慢 甚至停滯在前刀面上 而且 切屑與前刀面的壓力很大 高達2 3GPa 由此摩擦產(chǎn)生的熱量也使切屑與刀具面溫度上升到幾百度的高溫 切屑底部與刀具前刀面發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象 二 金屬切削過程與切削液的作用 金屬切削層在已加工表面受刀具刀刃鈍圓部分的擠壓與摩擦而產(chǎn)生塑性變形部分的區(qū)域叫第三變形區(qū) 切屑經(jīng)過刀刃鈍圓B點后 受到后刀面BC段的擠壓和摩擦 經(jīng)過BC段后 這部分金屬開始彈性恢復 恢復高度為 h 在恢復過程中又與后刀面CD部分產(chǎn)生摩擦 這部分切削層在OB BC CD段的擠壓和摩擦后 形成了已加工表面的加工質(zhì)量 所以說第三變形區(qū)對工件加工表面質(zhì)量產(chǎn)生很大影響 二 金屬切削過程與切削液的作用 加工材料時必須減少工具與工件之間的摩擦 及時帶走加工區(qū)內(nèi)因材料變形而產(chǎn)生的熱量 要達到這個目的一方面是通過開發(fā)高性能的工具材料 另一方面是采用性能良好的金屬加工液 2 金屬切削液的作用 1 潤滑作用金屬切削加工液 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 冷卻作用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(guān) 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 清洗作用在金屬切削過程中 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 保持切削液清潔 4 防銹作用在金屬切削過程中 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(yīng)注意工序間防銹措施 為什么要使用金屬加工液 選擇合適的金屬加工液能夠 1 能降低切削溫度60 150 2 降低表面粗糙度1 2級3 減少切削阻力15 30 4 成倍提高刀具和砂輪的使用壽命5 把鐵屑和灰末從切削區(qū)沖走從而能提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量 三 金屬切削液的選用 1 按所用切削刀具類型劃分加工方式 刀具進行加工 鋸 車 銑 刨 鉆 較 鏜 攻 拉等 磨料進行加工 磨削 珩磨 研磨 特殊加工 線切割 電火花 1 加工方式 三 金屬切削液的選用 2 加工方式的不同要求 1 加工方式 切削余量小加工速度高切削力較小 切削余量大加工速度低切削力大 摩擦熱 變形熱 潤滑 冷卻 2 加工方式的不同要求 1 加工方式 研磨 珩磨 車削 鋸削 滾齒 深孔鉆 拉削 銑削 鏜削 鉆削 攻絲 潤滑 冷卻 水溶性 純油性 2 加工材料 金屬材料按被可切削性分為 1 易切削材料 鋁 鋁合金 鎂鋅合金 黃銅 鉛青銅 2 普通材料 銅 高強度青銅 鑄鐵 中 低碳鋼 3 難切削材料 鈦 鎳 高合金鋼 耐熱鋼 高速鋼 不銹鋼 高碳低合金鋼 錳鋼 鎳鉻鋼 軸承鋼 碳素工具鋼 鎳鉻銅合金鋼 不同材料的可切削性 3 選用步驟 限制項目 切削液特性 判定項目 四 切削液的管理 方法一 1 排空原液并清渣 2 CastrolTechnicleanMTC機床清洗劑 0 5 2 0 一般1 已經(jīng)足夠 3 不需要稀釋 直接加入循環(huán)中的切削液或清水中 4 運轉(zhuǎn)8小時以上 5 避免皮膚直接接觸濃縮液 方法二 1 排空原液并清渣 2 用1 2 的切削液和0 1 0 3 的殺菌劑配制清洗液 3 開機循環(huán)1 4小時 1 系統(tǒng)清洗 2 水溶性切削液的配制 1 首先測量槽體體積 長 寬 高 按要求確定配比濃度 2 在液槽注入新水后 開啟循環(huán)系統(tǒng) 按比例緩慢加入切削液 定量的 原液 使其完全混勻 3 使用折光儀 糖量儀 測定濃度 使其達到規(guī)定的使用濃度 4 進入加工 必須將原液加到水中 3 水溶性切削液的日常維護 外觀每天檢測 顏色變化 雜油污染 泡沫 異物侵入等狀況氣味每天檢測有氧菌 無味或污水味厭氧菌 臭雞蛋味真菌 發(fā)霉氣味或稻草味濃度每天檢測 按規(guī)定控制在 1 實際濃度 折射儀讀數(shù) 折光系數(shù)PH值每天檢測 PH8 5 9 5PH試紙 PH計 折光儀 PH試紙和PH計 水硬度每周檢測 試紙?zhí)?鈣鎂離子是切削液陰離子表面活性劑失效 乳化液分解 形成不溶于水的金屬皂太軟 易產(chǎn)生大量泡沫表示方法 英國碳酸鈣當量的PPM濃度 百萬分之 德國1dho 17 8PPM法國1fho 10PPM細菌每月檢測或根據(jù)實際情況控制在105個 ML以下細菌在30 37 宜繁殖霉菌在20 30 宜繁殖 菌條 4 水溶性切削液監(jiān)測內(nèi)容 5 水溶性切削液實驗室檢測 檢測項目 外觀游離油PH值折光濃度滴定濃度總硬度電導率氯含量菌含量真菌 6 PH值對金屬加工液的影響 8 5 9 5理想的PH值范圍 銹 腐蝕 腐敗和氣味增加 皮膚過敏 著色增加 有色金屬腐蝕 PH值1 14 細菌在PH6 0 8 5適宜繁殖霉菌在PH4 5 6 5適宜繁殖PH 9時 細菌 霉菌繁殖概率最低 7 水的硬度對金屬加工液的影響 水的硬度的測定可分為水的總硬度的測定和鈣 鎂硬度的測定兩種 總硬度的測定是滴定Ca Mg總量 并以Ca進行計算 后一種是分別測定Ca和Mg的含量 世界各國對水的硬度表示方法不同 德國硬度是水硬度表示比較早的一種方法 它以度 o 為計 它表示是十萬份水中含有一份CaO 即1L水中含有10mgCaO時為1o 通常根據(jù)硬度的大小 把水分成硬水與軟水 8度以下為軟水 8 16度為中水 16度以上為硬水 30度以上為極硬水 國內(nèi)習慣上對水的硬度以PPM計 即1L水中含有1mgCaCO3定義為1PPM 德國度1o約 17 86PPM 1 水硬度的測定和表示方法 7 水的硬度對金屬加工液的影響 2 水硬度的理想范圍 理想的切削液用水水質(zhì)硬度為100 200PPM 1 銹蝕 五 水溶性切削液常見問題及解決辦法 2 細菌增加 產(chǎn)生難聞氣味 3 泡沫 4 雜油 5 固體雜質(zhì)及殘留物 6 工作液穩(wěn)定性下降 六 切削液品牌介紹 1 斯圖爾特 Stuart美國 美國品牌 德國血統(tǒng) 在軋制油 RollingOIl 比較突出 2008年年底被美國好富頓收購 2 殼牌 Shell英荷 加工業(yè)業(yè)務(wù)已被豪富頓收購 油性金屬切削加工油 包括殼牌萬安 Macron 和凱利 Garia 系列產(chǎn)品 水溶性金屬切削加工液 包括殼牌Adrana Sitala Metalina和壯馬士Dromus系列產(chǎn)品 金屬成型加工油 液 系列 包括殼牌Fenella系列產(chǎn)品 金屬淬火加工油 液 系列 包括殼牌Voluta系列產(chǎn)品 防銹油 液 系列 包括殼牌Ensis系列產(chǎn)品 3 巴索 Blaser瑞士 在軍工類企業(yè)中運用比較多 注重環(huán)保 價格昂貴 4 好富頓 Houghton美國 北美主要以鋼鐵行