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熱門關鍵詞: 金屬切削液 抗磨液壓油 潤滑脂 工業潤滑油足球比分

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汽車零部件制造工藝對切削液提出新要求
時間:2018-11-04

汽車零部件制造工藝的不斷更新,對切削油液也提出了高性能、多功能和長壽命等要求。同時,由于切削用油液在使用中與操作工人接觸較密切,用戶對其低油霧性、低皮膚刺激性和低氣味等要求也越發嚴格。


目前, 以汽車零部件加工為主的運輸設備制造業消耗的金屬加工油液數量依然在各行業中列居首位, 約占40%~45%。一家中等規模的汽車零部件配套企業—某柴油機制造廠每年使用各種金屬加工油在400噸左右,其中各種切削油約200噸、切削液約60噸。
 
   近年來,隨著國內切削油液質量和品種的不斷完善和汽車制造業引進生產線配套產品國產化率的不斷提高,許多汽車零部件加工工藝用油液已步入了國產化的行列。

主要工序用切削油液的使用狀況:
 
發動機加工用油液
 
   各大汽車廠一般都有自己專用發動機的生產線,有的在汽車廠的發動機分廠自行生產,有的則由合作的發動機廠生產配套。柴油發動機的材料一般為鋼和鑄鐵,汽油發動機材料中則鑄鐵和鋁合金都有。
 
   近年來鋁合金材料日益受到青睞,鋁合金的應用范圍已從發動機活塞、缸蓋等擴展到變速箱殼體、輪轂等大型零件。
 
   表1列出了經現場調研的某汽車廠發動機加工工藝用金屬加工油情況匯總,包括現場加工的各道工序、對應油品及油品的具體使用方法等。

表1 發動機加工主要用切削油調研

表2 齒輪加工油特點及推薦


該調查對象全部采用單機油箱供給油品,所用切削油液類產品主要有深孔鉆油、珩磨油及各種水溶性切削液。深孔鉆削油要求具有優異的極壓性,能防止燒結情況的發生,同時具有良好的冷卻性和排削性,提高鉆削加工效率。珩磨油也是一種專用加工油,要求具有適宜的潤滑性能、良好的冷卻性能和磨屑沉降性,保證油石的潔凈,確保加工孔的光潔度。
 
   在另一家汽車動力公司的調研顯示,其發動機廠采用大流量集中供液,集中液槽體積從20~80噸不等。加工工件中缸蓋材質為鋁合金,缸體材質為鑄鐵。主要加工工藝為銑平面→粗鏜→精鏜→銑孔→鉆孔→攻絲等。現使用的水溶性切削液均為乳化液和微乳液。油槽的日常管理和維護管理較規范,專人定點在現場進行監測,進行油液濃度、PH值、防銹等項目的測試和殺菌劑等功能調節劑的補加。
 
汽車模具加工用切削油液
 
   汽車零部件生產工藝用模具包括沖壓模具、注塑模具、鍛造模具等。根據生產的零部件用途不同還可以分為汽車活塞模具,缸蓋模具,汽車覆蓋件模具等。汽車模具是技術型產品,其質量高低是衡量汽車制造水平的重要標志之一,尤其是沖壓模具,汽車沖壓件的質量、生產效率等,與模具的設計和制造質量有直接關系。
 
   汽車模具最主要的加工方式是銑削加工和電加工工藝,以加工連桿鍛模為例,加工工序一般為:外形粗加工→仿形銑粗加工型槽→熱處理→外形精加工→數控電火花粗、精加工型槽→表面強化處理。隨著縮短汽車模具交貨周期呼聲的日益高漲,高速銑削技術越來越受到汽車模具企業的重視,該技術以高效率和高精度為基本特征,有效降低生產成本[2]。在材料熱處理后,利用高速銑床進行模具型腔的粗加工和半精加工,留下較小的余量,由電加工來完成模具最后的精加工。
 
   在上述過程中應用到的切削油液主要是高速銑削用優質切削油和電火花加工用油。高閃點、低粘度、芳烴含量低、氧化穩定性好的電火花加工油能疏通放電通道、快速排渣、沉淀金屬顆粒和炭粉,而且熱穩定性更好、壽命長、使用價值高。
 
傳動系統加工用油液


   在變速箱等多種傳動系統的零部件加工中,各式齒輪加工用油的品種和數量占最大多數,如滾齒、搓齒、切齒、磨齒等工藝,都需配套使用對應的切削、磨削油液。中國石化潤滑油上海研發中心針對市場需求變化,在多年金屬加工領域的技術積淀背景下,近年來新研發的各種齒輪加工工藝用油,在客戶實際應用中很好地滿足了新工藝、新參數的更新要求。
 
  在中國南車戚墅堰機車車輛研究所有限公司的新基地,一臺世界先進的霍夫勒公司RAPID2500磨齒機,可加工齒輪的最大磨削直徑達到2600mm,加工速度快,加工后工件的表面精度要求高,對配套使用的磨削油提出了很高的要求。
 
切削油液的相關研究進展
 
曲軸
 
   目前,中國汽車制造業特別是新建工廠、新上項目越來越多地采用高速加工中心、高速數控設備等先進切削技術。冷卻潤滑切削技術對應用先進切削技術有著極其重要的影響,冷卻潤滑切削技術應用的好,對先進切削技術的應用起者事半功倍的作用。
 
   高檔精密機床的加工精度、加工負荷、加工效率等都在大幅提高,對配套切削油液的潤滑性能、清洗性能、冷卻性能、低油霧性能和使用壽命等都有了新的要求。同時,對防銹油、熱處理的要求也在提高。
 
   相應的科研工作一直在持續開展中,如已研發出具有較小蒸發傾向并擁有良好油霧抑制傾向的低油霧切削油、研制了不少可替代亞硝酸鈉的水溶性防銹劑等。經調研考察,絕大多數的汽車主機廠所用的水基防銹液或切削液均不含亞硝酸鈉,但在配套廠中仍不乏應用者。
 
高檔精密機床用磨削油
 
   研發主要針對如德國NIELS公司等出產的大型齒輪成型磨齒機的配套用油。這種齒輪精加工用的金屬切削機床要求磨削油能更好地降低磨削過程中的磨削溫度,提高工件表面質量和磨具壽命,并有效沖洗磨屑和砂輪末。在配方研制過程中不僅要充分利用好添加劑間的協同作用,對如潤滑性和清洗性間的沖突等,也需要平衡兼顧。
 
長壽命水基切削液
 
   水基產品較容易滋生微生物往往會影響產品的使用壽命。水基切削液的使用周期尤其得到集中供液系統用戶的特別關注。除合理使用殺菌劑進行維護外,一些有技術的潤滑劑供應商已開始通過配方本身的抗菌設計,使產品具有高度的生物穩定性,有效延長使用壽命。
 
不含氯化石蠟的切削油液
 
   氯化物作為一種傳統極壓劑, 不僅價格低廉,且有較好的抗磨損、抗擦傷等作用, 在金屬加工油品中得到了廣泛應用。但是氯化石蠟尤其是短鏈(C10~C13)氯化石蠟經排放后對海洋水生物有不良影響,會造成貝類及魚類死亡等后果。因此,不少國家已將短鏈氯化石蠟(尤其是C12)列入有毒排放物清單,有些國家已對油品中氯的最高含量做了規定,如日本JIS規定氯含量不得超過15%。 隨著人們環保意識的增強和各種法規的健全,通過使用高堿值磺酸鹽、復合聚酯、磷酸酯等及時研制了不含氯化物的加工油液。

切削液的維護管理:
 
配液前的準備工作
 
   在換液前,除了要采用機械手段清除堆積的污物以外,還須對系統進行清洗消毒,以防止微生物感染新液,導致新液迅速腐敗。系統消毒可以選用專門的系統消毒液,一般要求將消毒液按一定濃度稀釋后在系統內循環數小時,以達到殺菌的目的。
 
在用切削液的檢測
 
   切削液的指標檢測是切削液維護的一個重要組成部分,以便及時發現使用中的問題,并適時作出調整。切削液常規的檢測指標包括濃度、pH值、防銹性能、穩定性等內容。對一些維護管理工作較為規范,常規指標無明顯劣變的集中供液系統,還可以對過濾性、雜質含量以及粘度等參數進行檢測,以此來確定切削液的內在質量情況。
 
   切削液濃度過低會導致切削液潤滑、防銹性能降低和細菌急劇增長,從而影響刀具的使用壽命、工件的加工精度和設備的工作效率;濃度過高,則可能引起加工過程中泡沫增加,并造成對操作者皮膚的刺激,從經濟角度看也是一種浪費。
 
   pH值也是切削液的一項重要指標。切削液的pH值過高,可能會造成操作者皮膚過敏和有色金屬腐蝕;pH值過低,則會影響切削液的防銹性能和抗菌性能。目前,切削液的pH值的檢測方法主要有pH試紙法和pH計法。pH計法能夠準確得到在用液的pH值,而pH試紙法雖然精度稍差,但操作簡便,更適于現場應用。穩定性良好的切削液有利于產品性能的持久保持。

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