常用加工方法及切削液的選用

1、常用加工方法及切削液的選用） 車削、鏜削  （1） 粗車：粗車時(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。  （2） 精車：精車時(shí)，切削余量較小，切削深度只有0.050.8mm，進(jìn)給量小，要求保證工件的精度和粗糙

2、度。精車時(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削，如精車螺紋，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，有的工廠采用了精密切削潤(rùn)滑劑全損耗系統(tǒng)用油作為精密切削油，效果很好。  （3） 鏜削：鏜削機(jī)理與車削一樣，不過它是內(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。）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，所以銑削條件比車削條件差。用高速刀具高速平銑或高速端銑時(shí)

3、，均需要冷卻性好，并有一定潤(rùn)滑性能的切卻液，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。）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

4、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。）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足工藝要求。）

5、拉削：拉刀是一種沿著軸線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)已有專用的含硫極壓添加劑的拉削油。）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

6、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。）深孔鉆：深孔鉆（槍鉆）是近年發(fā)展起來的深孔加工工藝。傳統(tǒng)的深孔加工（孔深與孔徑之比大于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。   （1） 良好的冷卻作用，消除由于變形及摩擦所

7、產(chǎn)生的熱量，抑制屑瘤的生成。   （2） 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)。   （3） 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。）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。過去在滾齒、插齒中一般都是用20

8、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，許多工廠在原用機(jī)械油的基礎(chǔ)上加進(jìn)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

9、，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)80100。    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?/p>

10、齒加工產(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。）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)8001000，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)

11、滑性能和防銹性能的切削液。   (1) 普通磨削：可采用防銹乳化液或蘇打水及合成切削液，對(duì)于精度要求和精密磨削，使用精磨液可明顯提高工件加工精度和磨削效率。   (2) 高速磨削：通常把砂輪線速度超過50m/s的磨削稱為高速磨削。當(dāng)砂輪的線速度增加時(shí)，磨削溫度顯著升高。從試驗(yàn)測(cè)定，砂輪線速度為60m/s時(shí)的磨削溫度（工作平均溫度）比30m/s高約5070；砂輪線速度為80m/s時(shí)，磨削溫度比60m/s時(shí)又高1520。砂輪線速度提高后，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

12、需要用具有高效冷卻性能的冷卻液來解決，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，才能滿足線速度60m/s的高速磨削工藝要求。   (3) 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)，線速度為60m/s的砂輪以每分鐘3.56mm左右有進(jìn)給速度徑向功入，功除率可高達(dá)2040mm3/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)7001000，如果冷卻條件不好，磨削過程就不可能進(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

13、高3050，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。   (4) 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)生過多的熱量和導(dǎo)致砂輪過早磨損，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

14、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。   (5) 螺紋、齒輪和絲杠磨削：這類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，能減輕磨粒切削刃尖端的磨損，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。）珩磨：珩磨加工的工件精度高，表面粗糙度低，加工過程產(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

15、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(23mm2/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。11）管材拉拔：   拉拔制品在工業(yè)上和日常生活中應(yīng)用廣泛。而這些制品的質(zhì)量及生產(chǎn)率都需要有信能良好的工藝潤(rùn)滑劑予以保證。1棒材、線材拉拔潤(rùn)滑油劑（1）鋼的拉拔潤(rùn)滑：鋼絲拉拔時(shí)，由于存在易粘模的危險(xiǎn)，常常采用干膜潤(rùn)滑作為初始防護(hù)層。低、中碳鋼絲拉拔，采用干拉法，潤(rùn)滑劑用石灰硼砂。也可以使用一般拉拔油，對(duì)于重負(fù)荷，要求價(jià)格最低事，可

16、選用石灰或硼砂。硼砂在高濕度情況下會(huì)恢復(fù)結(jié)晶狀態(tài)，但在中等濕度時(shí)，具有良好防腐蝕性能。如果拉絲以后不需清除，最好用硬脂酸鈣作潤(rùn)滑劑。硬脂酸鈣也硬脂酸鈉、石灰一起用于軟鋼和中碳鋼的的拉拔。而經(jīng)退火處理的，必須在退火前將殘?jiān)宄?，否則在熱處理時(shí)，殘?jiān)D(zhuǎn)變成炭化沉積物，部分沉積物在金屬表面上，影響拉制品質(zhì)量。  為了減少拉拔車間的空間粉塵，在潤(rùn)滑處理的“上灰”池中，加入一定的成膜組份，幫助石灰均勻粘附在坯料金屬表面，從而抑制工藝過程粉塵的飛揚(yáng)。  對(duì)于高速、中等變形程度的拉拔工藝常用皂乳化液。  拉拔硬質(zhì)合金鋼、不銹鋼時(shí)，需進(jìn)行預(yù)處理，如用草酸鹽法處理。它是由草酸我及化

17、學(xué)促進(jìn)劑組成溶液的溫浴浸泡法使其成膜。本法處理前必須充分脫脂酸洗，否則拉拔后退火時(shí)發(fā)生滲碳而影響質(zhì)量。拉拔時(shí)，還要根據(jù)制品的要求及工藝條件、使用不同的潤(rùn)滑劑。  不銹鋼，特別是奧氏體不銹鋼與模具容易產(chǎn)生粘結(jié)（這可能與很薄的固有的氧化膜容易破裂以及硬化速度高等因素有關(guān)。）所以拉拔時(shí)，必須使用能形成較厚膜的潤(rùn)滑劑（如使用樹脂膜涂層）以達(dá)到有效隔離的目的。  （2）鋁和鋁合金拉拔潤(rùn)滑：鋁和不銹鋼相似，表面有一層易碎的氧化膜，但比不銹鋼好拉得多。鋁和鋁合金帶材及棒材拉拔，常用鈣基潤(rùn)滑脂和1020動(dòng)植物油及皂的潤(rùn)滑劑。近年來也較多使用合成酯油代替動(dòng)植物油。也有使用乳化液和乳化油膏潤(rùn)滑

18、的，不過使用范圍不大，使用時(shí)須注意防止白色銹斑的產(chǎn)生。（3）銅和銅合金的拉拔潤(rùn)滑：銅和銅合金的拉拔潤(rùn)滑劑的選擇受拉拔速度、棒的直徑及模具等諸多因素的影響。一般說來，在低速拉拔棒材時(shí)，使用皂一脂肪膏，含動(dòng)物油或合成脂肪的潤(rùn)滑油?；虿捎眉佑兄狙苄形锖蜆O壓添加劑的高粘度油。但不能用含活性硫添加劑（因其易使銅表面變色）。對(duì)于高速拉拔，幾乎廣泛使用水基潤(rùn)滑液，高皂低脂肪乳化液（游離脂肪含量1，屬陰離子型乳化液。但當(dāng)水質(zhì)較硬和有銅粉存在時(shí)，會(huì)因形成銅皂而受破壞，摻合非離一型乳化液，可增加乳化液的穩(wěn)定性。乳化液PH值一般應(yīng)保持在89.5。有時(shí)為進(jìn)一步提高加工質(zhì)量，可加入適量的極壓添加劑。 

19、60;  近年發(fā)展的高速拉絲生產(chǎn)線，對(duì)潤(rùn)滑液有更高的要求。如要求適宜的潤(rùn)滑性，以減少磨損，有助于模具壽命的提高；具有良好的清洗性，以避免銅粉粘在模具周圍而造成磨損；還要有好的冷卻效果和較長(zhǎng)使用周期，從而保證拉絲質(zhì)量和高的生產(chǎn)率。目前，開發(fā)具有上述良好綜合性能的高速拉絲潤(rùn)滑冷卻劑，是進(jìn)一步提高拉絲所迫切要求的。2管材拉拔用潤(rùn)滑劑（1）鋼管拉拔的潤(rùn)滑：鋼管的拉拔，一般先將坯管進(jìn)行酸洗以除動(dòng)氧化皮，然后經(jīng)磷化一皂化表面預(yù)處理，所形成的潤(rùn)滑膜可滿足拉拔工藝的要求。磷化一皂處理的質(zhì)量，直接影響管材、模具壽命及生產(chǎn)率。特別對(duì)于高精度管材的拉拔，良好的潤(rùn)滑狀態(tài)是保證生產(chǎn)順利進(jìn)行的重要因素。不銹鋼管

20、材拉拔的潤(rùn)滑，與棒材線材拉拔的潤(rùn)滑相類同。（2）鋁及鋁合金管材拉拔的潤(rùn)滑：鋁管拉拔一般使用100時(shí)粘度為2732mm²s的高粘度油，有時(shí)根據(jù)制品的要求還要加入適量油性添加劑、極壓添加劑和抗氧劑等。而鋁管的光亮度與潤(rùn)滑油的粘度、拉拔速度和模具狀況等因素有關(guān)。如使用100時(shí)粘度為78×10¯m²s低粘度油潤(rùn)滑可獲得較好的光亮度。鋁管拉拔也可使用石蠟潤(rùn)滑劑，把管坯浸入經(jīng)溶劑稀釋的石蠟溶液或乳化液中，然后進(jìn)行拉拔。這樣可連續(xù)三次拉拔而不必再涂潤(rùn)滑劑，而且拉制的鋁管清潔，能保持良好的環(huán)境。鋁管和硬鋁管的重油以較普遍，不過，制品清洗較為困難，有待改善。（3）銅和銅合金管材拉拔的潤(rùn)滑：銅和銅合金管材拉拔，最早是使用一般全損耗系統(tǒng)用油來潤(rùn)滑，后來，為改善制品質(zhì)量，逐漸采用植物油來代替部分全損耗系統(tǒng)用油。由于設(shè)備尚無完善的配套潤(rùn)滑系統(tǒng)，采用手工灌油、環(huán)境比較臟