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加工方法与切削液的选择（二）
作者：bearingpower 发表时间：2010-12-12
６）钻孔：使用一般的麻花钻钻孔，属于粗加工，钻削时排屑困难，切削热不易导出往往造成刀刃退火，影响钻头使用寿命及加工效率。选用性能好的切削液，可以使钻头的寿命延长数倍甚至更多，生产率也可明显提高。一般选用极压乳化液或极压合成切削液。极压合成切削液表面张力低，渗透性好，能及时冷却钻头，对延长刀具寿命、提高加工效率十分有效。对于不锈钢、耐热合金等难切削材料，可选用低粘度的极压切削油。７）深孔钻：深孔钻（枪钻）是近年发展起来的深孔加工工艺。传统的深孔加工（孔深与孔径之比大于5），需要钻、镗、粗铰、研磨等多道工序才能加工出有较高精度和较低表面粗糙度的孔。新工艺是采用结构特殊的刀具和高压冷却润滑系统，可将上述多道工序简化为一次连续走刀完成相当深度的高精度和低表面粗糙度的孔加工。这种工艺效率高，经济效益显著。性能优良的深孔钻切削液是深孔钻加工技术关键之一，深孔钻切削液必须具备下列性能。（1） 良好的冷却作用，消除由于变形及摩擦所产生的热量，抑制屑瘤的生成。（2） 良好的高温润滑性，减少刀刃及支承的摩擦磨损，保证刀具在切削区的高温下保持良好的润滑状态。（3） 良好的渗透性、排屑性，使切削液及时渗透到刀刃上，并保证切屑能顺利排出，因此，深孔钻切削液要求具有高的极压性和低的粘度。目前国内生产的801深孔钻切削油具备了良好的高温润滑性，冷却性和排屑性，已被广泛使用在进口和国产的深孔钻机床上，使用性能良好。８）齿轮加工：滚齿、插齿时，刀齿断续切削并有冲击力，故刀齿容易磨损，尤其在进给量大和高速切削时，刀齿的磨损就更严重，所以要求切削液具备良好的润滑性能。过去在滚齿、插齿中一般都是用20或30号机械油作切削油，由于机械油中不含添加剂，故加工的齿轮面光滑度较差，刀具耐用度也低。近年来，许多工厂在原用机械油的基础上加进15％的JQ－1精密切削润滑剂，使加工的齿轮齿面粗糙度和精密度达到精密汽车的要求，刀具耐用度也明显提高。这是因为在机械油中加入JQ－1后，摩擦系数约降低30％，承受负荷能力提高50％以上，大大降低了切削时的摩擦阻力，使加工质量和刀具耐用度均有明显改善。对于高硬度材料的滚齿、插齿，用氯系添加剂和有机钼添加剂的切削油有明显效果。对于高速切齿加工，用油基切削液，会产生较大的油烟，污染环境，而且由于冷却不充分，往往会造成工件表面烧伤，影响加工质量，刀具磨损也加剧，此时，最好选用具有强极压性的水基切削液，如含有硫、磷极压添加剂的水基合成切削液或高浓度极压乳化液，可克服高速切削时的油污染，加工质量和刀具磨损情况均比油基切削液好。但对原有的滚齿、插齿机床，必须采取措施，防止水进入转动部分，以免机床产生故障。用硬质合金刀具进行齿轮加工，过去大部分采用干切削，工件温度升高，刀具寿命低。最近研制成功的EC滚切硬齿切削油，可以成功地用于滚齿加工，使工件温度下降，提高了齿轮的加工精度，刀具的寿命可延长80％~100％。剃齿加工要求高的表面质量，为了防止粘刀，可采用含活性极压添加剂的切削油，又因为剃齿加工产生细小的切屑，为了使切屑容易冲掉，最好用低粘度的切削油，如果切屑分离不畅，会使已加工表面质量恶化。９）磨削：磨削加工能获得很高尺寸精度和较低的表面粗糙度。磨削时，磨削速度高、发热量大，磨削温度可达800~1000℃，甚至更高，容易引起工件表面烧伤和由于热应力的作用产生表面裂纹及工件变形，砂轮磨损钝化，磨粒脱落，而且磨屑和砂轮粉末易飞溅，落到零件表面而影响加工精度和表面粗糙度，加工韧性和塑性材料时，磨屑嵌塞在砂轮工作面上的空隙处或磨屑与加工金属熔结在砂轮表面上，会使砂轮失去磨削能力，因此，为了降低磨削温度，冲洗掉磨屑和砂轮末，提高磨削比和工件表面质量，必须采用冷却性能和清洗性能良好、并有一定润滑性能和防锈性能的切削液。(1) 普通磨削：可采用防锈乳化液或苏打水及合成切削液，简单配方如下。A：2％防锈乳化液，0.5％亚硝酸钠，0.2％碳酸钠，97.3％水；B：0.8％亚硝酸钠，0.3％碳酸钠，0.5％甘油，98.6％水；C：直接用3％~4％的防锈乳化液或化学合成液。对于精度要求和精密磨削，可使用H－1精磨液可明显提高工件加工精度和磨削效率，使用浓度为4％~5％。(2) 高速磨削：通常把砂轮线速度超过50m/s的磨削称为高速磨削。当砂轮的线速度增加时，磨削温度显著升高。从试验测定，砂轮线速度为60m/s时的磨削温度（工作平均温度）比30m/s高约50％~70％；砂轮线速度为80m/s时，磨削温度比60m/s时又高15％~20％。砂轮线速度提高后，单位时间内参加磨削的磨粒数增加，摩擦作用加剧，消耗能量也增大，使工件表层温度升高，增加表面发生烧伤和形成裂纹的可能性，这就需要用具有高效冷却性能的冷却液来解决，所以在高速磨削时，不能使用普通的切削液，而要使用具有良好渗透、冷却性能的高速磨削液，才能满足线速度60m/s的高速磨削工艺要求。(3) 强力磨削：这是一种先进的高效磨削工艺，例如切入式高速强力磨削时，线速度为60m/s的砂轮以每分钟3.5~6mm左右进给速度径向切入，切除率可高达20~40mm3/mm?s，这时砂轮磨粒与工件摩擦非常剧烈，即使在高压大流量和条件下，所测到摩擦区工件表层温度范围达700~1000℃，如果冷却条件不好，磨削过程就不可能进行。在切入式强力磨削时，采用性能优良的合成强力磨削液与乳化液相比，总磨量提高35％，磨削比提高30％~50％，延长正常磨削时间约40％，降低功率损耗约40％，所以强力磨削时，冷却液的性能对磨削效果影响很大。(4) 金刚石砂轮磨削：这是适用于硬质合金、陶瓷、玻璃等硬度高的材料的磨削加工，可以进行粗磨、精磨，磨出表面一般不产生裂纹、缺口，可以得到较低的表面粗糙度。为了防止磨削时产生过多的热量和导致砂轮过早磨损，获得较低的表面粗糙度，就需要连续而充分的冷却。这种磨削由于工件硬度高，磨削液主要应具备冷却和清洗性能，保持砂轮锋锐，磨削液的摩擦系数不能过低，否则会造成磨削效率低，表面烧伤等不良效果，可以采用以无机盐为主的化学合成液作磨削液。精磨时可加入少量的聚乙醇作润滑剂，可以提高工件表面加工质量。对于加工精度高的零件，可采用润滑性能好的低粘度油基切削液。(5) 螺纹、齿轮和丝杠磨削：这类磨削特别重视磨削加工后的加工面质量和尺寸精度，一般宜采用含极压添加剂的磨削油，这类油基磨削液由于其润滑性能好，可减少磨削热，而且其中的极压添加剂可与工件材料反应，生成低剪切强度的硫化铁膜和氯化铁膜，能减轻磨粒与切削刃尖端的磨损，使磨削顺利进行。为了获得较好的冷却性和清洗性，切削液要保证防火安全，应选用低粘度高闪点的磨削油为宜。10）珩磨：珩磨加工的工件精度高，表面粗糙度低，加工过程产生铁粉和油石粉颗粒度很小，容易悬浮在磨削液中，造成油石孔堵塞，影响加工效率和破坏工件表面的加工质量，所以要求冷却润滑液具备较好的渗透、清洗、沉降性能。水基冷却液对细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约2~3mm2/s(40℃))的矿物油加入一定量的非活性的硫化脂肪油作珩磨油。上一篇：刀具材料与切削液的选择
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