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不同加工類型選擇不同切削液(二)
時間:2019-07-16

本文根據上篇《不同加工類型選擇不同切削液(一)》作出后續,主要講:鉆孔、深鉆孔、齒輪加工、磨削、珩磨加工所對應的切削液選擇。


(鉆孔)

六、鉆孔

使用一般的麻花鉆鉆孔,屬于粗加工,鉆削時排屑困難,切削熱不易導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數倍甚至更多,生產率也可明顯提高。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力低,滲透性好,能及時冷卻鉆頭,對延長刀具壽命,提高加工效率十分有效。對于產銹鋼、耐熱合金等難切削材料,可選用低粘度的極壓切削油


(深鉆孔)

七、深孔鉆

深孔鉆(槍鉆)是近年發展起來的深孔加工工藝。傳統的深孔加工(也深與孔徑之比大于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。新工藝是采用結構特殊的刀具和高壓冷卻潤滑系統,可將上述多道工序簡化為一次連續走刀完成相當深度的高精度和低表面粗糙度的孔加工。這種工藝效率高,經濟效益顯著。


性能優良的深孔鉆切削液是深孔鉆加工技術關鍵之一,深孔鉆切削液必須具備下列性能。

良好的冷卻作用,消除由于變形及摩擦所產生的熱量,抑制屑瘤的生成。

良好的高溫潤滑性,減少刀刃及支承的摩擦磨損,保證刀具在切削區的高溫下保持良好的潤滑狀態。

良好的滲透性,排屑性,使切削液及時滲透到刀刃上,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。


(齒輪加工)

八、齒輪加工

對于高速切齒加工,用油基切削液,會產生較大的油煙,污染環境,而且由于冷卻不充分,往往會造成工件表面燒傷,影響加工質量,刀具磨損也加劇,此時,最好選用具有強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,可克服高速切削時的油污染,加工質量和刀具磨損情況均比油基切削液好。但對原有的滾齒、插齒機床,必須采取措施,防止水進入轉動部分,以免機床產生故障。


剃齒加工要求高的表面質量,為了防止粘刀,可采用含活性極壓添加劑的切削油,又因為剃齒加工產生細小的切屑,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,會使已加工表面質量惡化。


(磨削)

九、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,磨削速度高發熱量大,磨削溫度可高達800~1000℃,甚至更高,容易引起工件表面燒傷和由于熱應力的作用產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,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在砂輪表面上,會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量,必須采用冷卻性能和清洗性能良好、并有一定潤滑性能和防銹性能的切削液。


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。當砂輪的線速度增加時,磨削溫度顯著升高。從試驗測定,砂輪線速度為60m/s時的磨削溫度(工作平均溫度)比30m/s高約50%~70%;砂輪線速度為80m/s時,磨削溫度比60m/s時又高15%~20%。砂輪線速度提高后,單位時間內參加磨削的磨粒數增加,摩擦作用加劇,消耗能量也增大,使工件表層溫度升高,增加表面發生燒傷和形成裂紋的可能性,這就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,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。

強力磨削:這是一種先進的高效磨削工藝,例如功入式高速強力磨削時,線速度為60m/s的砂輪以每分鐘3.5~6mm左右有進給速度徑向功入,功除率可高達20~40mm33/mm·s,這時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,所測到摩擦區工件表層溫度范圍達700~1000℃,如果冷卻條件不好,磨削過程就不可能進行。在功入式強力磨削時,采用性能優良的合成強力磨削液與乳化液相比,總磨量提高35%,磨削比提高30%~50%,延長正常磨削時間約40%,降低功率損耗約40%,所以強力磨削時,冷卻液的性能對磨削效果影響很大。


金剛石砂輪磨削:這是適用于硬質合金、陶瓷、玻璃等硬度高的材料的磨削加工,可以進行粗磨、精磨,磨出表面一般不產生裂紋、缺口,可以得到較低的表面粗糙度。為了防止磨削時產生過多的熱量和導致砂輪過早磨損,獲得較低的表面粗糙度,就需要連續而充分的冷卻。這種磨削由于工件硬度高,磨削液主要應具備冷卻和清洗性能,保持砂輪鋒銳,磨削液的摩擦系數不能過低,否則會造成磨削效率低,表面燒傷等不良效果,可以采用以無機鹽為主的化學合成液作磨削液。精磨時可加入少量的聚乙醇作潤滑劑,可以提高工件表面加工質量。對于加工精度高的零件,可采用潤滑性能好的低粘度油基切削液。


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,生成低剪切強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,應選用低粘度高閃點的磨削油為宜。


(珩磨)

十、珩磨

珩磨加工的工件精度高,表面粗糙度低,加工過程產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件表面的加工質量,所以要求冷卻潤滑液具備較好的滲透、清洗、沉降性能。水基冷卻液對細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(2~3mm2/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。

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