的作用 核心提示:在金属切削过程中,为提高切削效率,提高工件的精度和降低工件表面粗糙度,延长刀具使用寿命,达到最佳的经济效果,就必须减少刀在金属切削过程中,为提高切削效率,提高工件的精度和降低工件表面粗糙度,延长刀具使用寿命,达到最佳的经济效果,就必须减少刀具与工件、刀具与切屑之间磨擦,及时带走切削区内因材料变形而产生的热量。要达到这些目的,一方面是通过开发高硬度耐高温的刀具材料和改进刀具的几何形状,如随着碳素钢、高速钢硬质合金及陶瓷等刀具材料的相继问世以及使用转位刀具等,使金属切削的加工率得到迅速提高;另一方面采用性能优良的切(磨)削液往往可以明显提高切削效率,降低工件表面粗糙度,延长刀具使用寿命,取得良好和经济效益切削液作用有如下几方面: ?1)防锈作用 在切削加工过程中,工件如果与水和切削液分解或氧化变质所产生的腐蚀介质接触,如与硫、二氧化硫、氯离子、酸、硫化氢、碱等接触就会受到腐蚀,机床与切削液接触的部位也会因此而产生腐蚀,在工件加工后或工序间存放期间,如果切削液没有一定的防锈能力,工件会受到空气中的水分及腐蚀介质的侵蚀而产生化学腐蚀和电化学腐蚀,造成工件生锈,因此,要求切削液必须具有较好的防锈性能,这是切削液最基本的性能之一。钛合金切削油、不锈钢切削油、深孔钻切削油、冲压拉伸油一般都具备一定有防锈能力,如果工序间存放周期不长,可以不加防锈添加剂,因为在切削油中加入石油磺酸钡等防锈添加剂会使切削油的抗磨性能下降。 2)冷却作用 ????? 冷却作用是依靠切削液的对流换热和汽化把切削热从固体(刀具、工件和切屑)带走,降低切削区的温度,减少工件变形,保持刀具硬度和尺寸。 冷却作用的好坏还与泡沫有关,由于泡沫内部是空气,空气的导热性差,泡沫多的切削液冷却效果会降低,所以一般含表面活性剂的合成切削液都加入了少量的乳化硅油,起到消泡作用。 近年的研究表明,离子型水基切削液能通过离子的反应,迅速消除切削和磨削时由于强烈磨擦所产生的静电荷,合工件不产生高热,起到良好的冷却效果,这类离子型切削液已广泛用作高速磨削和强力磨削的冷却润滑液。油性添加剂的作用只限于温度较低的状况,当温度超过200℃,油性剂的吸附层受到破坏而失去润滑作用,所以一般低速、精密切削使用含有油性添加剂的切削液,而在高速、重切削的场合,应使用含有极压添加剂的切削液。所谓极压添加剂是一些含有硫、磷、氯元素的化合物,这些化合物在高温下与金属起化反应,生成硫化铁、磷化铁、氯化铁等,具有低剪切强度的物质,从而降低了切削阻力,减少了刀具与工件、刀具与切屑的摩擦,使切削过程易于进行。含有极压添加剂的切削液还可以抑制积屑瘤的生成,改善工件表面粗糙度。 3)清洗作用 ?? 在金属切削过程中,切削、铁粉、磨屑、油污等物易粘附在工件表面和刀具、砂轮上,影响切削效果,同时使工件和机床变脏,不易清洗所以切削液必须有良好的清洗作用,对于油基切削液,粘度越低,清洗能力越强,特别是含有柴油、煤油等轻组份的切削液,渗透和清洗性能就更好。含有表面活性剂的水基切削液,清洗效果较好表面活性剂一方面能吸附各种粒子、油泥,并在工件表面形成一层吸附膜,阻止粒子和油泥粘附在工件、刀具和砂轮上,另一方面能渗入到粒子和油污粘附的界面上把粒子和油污从界面上分离,随切削液带走,从而起到清洗作用。切削液的清洗作用还应表现在对切屑、磨悄、铁粉、油污等有良好的分离和沉降作用。循环使用的切削液在回流到冷却槽后能迅速使切屑、铁粉、磨屑、微粒等沉降于容器的底部油污等物悬浮于液面上,这样便可保证切削液反复使用后仍能保持清洁,保证加工质量和延长使用周期。 4)润滑作用 ??? 在切削加工中,刀具与切削、刀具与工件表面之间产生磨擦,切削液就是减轻这种磨擦的润滑剂。刀具方面,由于刀具在切削过程中带有后角,它与被加工材料接触部分比前刀面少接触压力也低,因此,后刀面的摩擦润滑状态接近于边界润滑状态,一般使用吸附性强的物质,如油性剂和抗剪强度降低的极压剂,能有效地减少摩擦。切削液的润滑作用,一般油基切削液比水基切削液优越,含油性、极压添加剂的油基切削液效果更好。油性添加剂一般是带有极压性基等的长链有机化合物,如高级脂肪酸、高级醇、动植物油脂等。油基添加剂是通过极性基吸附在金属的表面上形成一层润滑膜,减少刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦,从而达到减少切削阻力,延长刀具寿命,降低工件表面粗糙度的目的。 此外,不锈钢切削油、深孔钻切削油、冲压拉伸油等切削油除上述的润滑效果外,最近研究认为,切削可以直接渗入到金属表面的微小裂纹中,改变了被加工材料的物理性质,从而降低切削阻力,使切削过程容易进行。