第8章 节 切削液 切削原理课件PPT.ppt

第八章 切削液;第一节 切削液及其选用 ;1)水溶液：它的主要成分是水，并在水中加入一定量的防锈剂，其冷却性能好，润滑性能差，呈透明状，常在磨削中使用。 2)乳化液：它是将乳化油用水稀释而成，呈乳白色。为使油和水混合均匀，常加入一定量的乳化剂(如油酸钠皂等)。乳化液具有良好的冷却和清洗性能，并具有一定的润滑性能，适用于粗加工及磨削。 3)切削油：它主要是矿物油，特殊情况下也采用动、植物油或复合油，其润滑性能好，但冷却性能差，常用于精加工工序。;第二节 作用机理 1.冷却作用：在工件切削加工过程中，能及时而迅速的降低切削区的温度，即降低通常因摩擦引起的温升、冷却也影响切削效率，切削质量及刀具寿命。 在刀具材料的耐热性较差、工件材料的热膨胀系数较大以及两者的导热性较差的情况下，切削液的冷却作用显得更为重要。 切削液冷却性能的好坏，取决于它的导热系数、比热容、汽化热、汽化速度、流量、流速等。一般地说，水溶液的冷却性能最好，油类最差，乳化液介于两者之间而接近于水。 切削液本身的温度对冷却效果影响很大。过高，冷却差；过小，粘度大，冷却差。 ;2.润滑作用：能减少切削刀具与工件间摩 擦。润滑液能浸润到刀具与工件及其切屑之间，减少摩擦和粘结，降低切削阻力，保证切削质量，延长刀具寿命。 金属切削时切屑、工件与刀具间的摩擦可分为干摩擦、流体润滑摩擦和边界润滑摩擦三类。真正的干摩擦只发生在绝对清洁的摩擦表面间，这时摩擦系数很大。如在真空中两金属表面间的摩擦系数可达10—100 ;边界润滑一般分为低温低压边界润滑、高温边界润滑、高压边界润滑和高温高压边界润滑四种。 一般的切削油在200℃左右即失去其润滑能力，因此只适用于低温低压边界润滑摩擦。 而在某些切削条件下，切屑、刀具界面间可达到600—1000℃左右的高温和1.5—2.0GPa(150—200kgf／mm2)的高压，这就形成了高温高压边界润滑，或称极压润滑。;在流体润滑中，润滑液的承载能力，随润滑液的粘度增加而增加。而在边界润滑中，由于不存在完全的油膜，其承载能力已与油的粘度无关，而取决于润滑液中的“油性”。所??“油性”，是指在动植物油脂中，包含着对金属有强烈吸附性的原子团，能在切屑、工件与刀具界面间形成物理吸附膜，即润滑膜。 ;在一般金属的低速精加工（低温低压）切削时，主要是添加动植物油脂的油性添加剂(或直接采用动植物油)。（称为物理吸附作用） 但是，大多数难切削金属的加工，属于极压润滑状态，此时油性添加剂在金属摩擦表面所形成的润滑膜，也将被高温高压所破坏，这就必须依靠极压添加剂形成另一种性质的润滑膜。这层润滑膜是极压添加剂在高温高压下，进入切屑、工件与刀具界面间，和金属发生化学反应所生成的氯化铁、硫化铁等化学吸附膜，使边界润滑层具有较好的润滑性。（称为化学吸附作用） 由上述分析可知：大多数的金属切削过程是在边界润滑摩擦条件下进行的，采用恰当的能适应这样摩擦状态的切削液，就有可能改善切削过程的摩擦条件，达到提高切削效果的目的。 ;3.洗涤作用：当金属切削中产生碎屑(如切铸铁)或粉屑(如磨削)时，要求切削液具有良好的清洗作用。使切屑或磨料粒子被冲洗而离开刀具和工件的加工区，以防它们相互粘结及粘附在工件、刀具和机床上妨碍加工过程的正常进行。 清洗性能的好坏，与切削浓的渗透性、流动性和使用的压力有关。为了增强切削液的渗透性、流动性，往往加入剂量较大的表面活性剂和少量矿物油，用大的稀释比(水占95％—98％左右)制成乳化液或水溶液，可以大大提高其清洗效果。为了提高其冲刷能力，及时冲走碎屑及粉屑，在使用中往往给予一定的压力，并保持足够的流量。 ;4.防锈作用：应有一定的防锈性能，防止工件和机床生锈。如提高防锈性能，还可 部分取代工序间防锈。 在气候潮湿地区，对防锈作用的要求显得更为突出。 ;第三节 切削液的添加剂;1油性添加剂和极压添加剂 ;(1)含硫的极压添加剂：;(2)含氯的极压添加剂：;(3)含磷的极压添加剂：;2.防锈添加剂 ;(2)油溶性防锈添加剂：;4.抗泡沫添加剂 ? 切削液中一般都加入防锈添加剂、乳化剂等表面活性剂，这些物质增加了混入空气而形成泡沫的可能性。如果泡沫过多，会降低切削液的效果。若加入百万分之几的抗泡沫添加剂(如二甲基硅油)，可以有效地防止形成泡沫。在高速强力磨削时，由于会产生比较多的泡沫，所以必须在磨削液中添加适量的抗泡沫剂，并作消泡试验。;5. 乳??化??剂（表面活性剂）? ;?(2)表面活性剂的种类：表面活性剂的种类和牌号很多，但按其性质和分子结构，大体可分为四类：阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型。在配制乳化液时，应用最广泛的是阴离子型和非离子型的表面活性剂。? ????阴离子型表面活性剂的特点是乳化性能好，并有