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油基切削液和水基切削液的選擇與維護
時間:2019-08-22

隨著科學技術和機械加工工業不斷發展,一些新型、高性能的工程材料得到廣泛應用。這些材料大都屬于切削加工性很差的難切削材料,這就給切削加工帶來了難題。為了使難切削材料的加工難題獲得解決,除合理選擇刀具材料、刀具幾何參數、切削用量及掌握操作技術等切削條件外,如何正確選擇使用切削液也成為機械加工的一個重要環節。

油基切削液和水基切削液的區別與選擇


1.油基切削液和水基切削液的區別

油基切削液的潤滑性能較好,冷卻效果較差。水基切削液與油基切削液相比,潤滑性能相對較差,冷卻效果較好。


慢速切削要求切削液的潤滑性要強,一般來說,切削速度低于30 m/min時使用油基切削液。含有極壓添加劑的切削液,不論對任何材料的切削加工,當切削速度不超過60 m/min時都是有效的。在高速切削時,由于發熱量大,油基切削液的傳熱效果差,會使切削區的溫度過高,導致切削油產生煙霧、起火等現象,并且由于工件溫度過高產生熱變形,影響工件加工精度,故多用水基切削液。


乳化液把油的潤滑性和防銹性與水的極好冷卻性結合起來,同時具備較好的潤滑冷卻性,因而對于大量熱生成的高速低壓力的金屬切削加工很有效。與油基切削液相比,乳化液的優點在于較大的散熱性、清洗性,用水稀釋使用而帶來的經濟性以及有利于操作者的健康和安全,使得企業樂于使用。實際上除特別難加工的材料外,乳化液幾乎可以用于所有的輕、中等負荷的切削加工及大部分重負荷加工,乳化液還可用于除螺紋磨削、槽溝磨削等復雜磨削外的所有磨削加工。


磨削過程中加入切削液


乳化液的缺點是細菌、霉菌容易繁殖,這使乳化液中的有效成分產生化學分解而發臭、變質,所以一般都應加入毒性小的有機殺菌劑。化學合成切削液的優點在于經濟、散熱快、清洗性強和極好的工件可見性,易于控制加工尺寸,其穩定性和抗腐敗能力比乳化液強。但化學合成切削液的潤滑性欠佳,這將引起機床活動部件的粘著和磨損,而且化學合成留下的粘稠狀殘留物會影響機器零件的運動,還會使這些零件的重疊面產生銹蝕。


2.水基切削液的選用條件

①對油基切削液潛在發生火災危險的場所;

②高速和大進給量的切削,使切削區超于高溫,冒煙激烈、有火災危險的場合;

③從前后工序的流程上考慮,要求使用水基切削液的場合;

④希望減輕由于油的飛濺和油霧擴散而引起機床周圍污染和骯臟,從而保持操作環境清潔的場合;

⑤從價格上考慮,對一些易加工材料和工件表面質量要求不高的切削加工,采用一般水基切削液已能滿足使用要求,又可大幅度降低切削液成本的場合。




3.油基切削液的選用條件

①當刀具的耐用度對切削的經濟性占有較大比重時(如刀具價格昂貴,刃磨刀具困難,裝卸輔助時間長等);

②機床精密度高,絕對不允許有水混入(以免造成腐蝕)的場合;

③機床的潤滑系統和冷卻系統容易串通的場合以及不具備廢液處理設備和條件的場合。


切削液的維護技巧


1.油基切削液的維護

油基切削液的維護管理相對比較簡單,要注意的事項有:混入水分和切屑聚集和混入潤滑油。油基切削液中的水都是由外界混入的,一個比較容易被忽略的來源是被加工件帶來的上道工序的水基切削液。切削油中含水后會產生乳化、腐蝕及潤滑性降低等缺點。切削油中的水可采用沉降分離、過濾等方法除去。大量的切屑特別是一些細小切屑易沉積在油箱底部,會促進油的氧化劣變、產生膠狀物、增加酸值,所以應及時清除。許多機床都有漏油問題,特別是滾齒機一類的機床,因其結構特點使其很難避免潤滑油與切削液的互混。潤滑油的混入將影響切削液的性能,混入過多的潤滑油而造成切削性能不能滿足要求時,應補加添加劑或更換切削液。


2.水基切削液的維護

水基切削液的維護管理有兩個方面,一是防止外界污染物的混入和及時清除,另一個是保持水基工作液的性能穩定,如濃度、防銹性、PH值及抗菌能力等。


水基切削液的濃度應該控制在規定的范圍之內,以便保證各種性能符合要求。濃度的測定可用折光、乳液含油量或測定某一特定成分(如堿值和醇胺含量)等方法。通過濃度測定來決定經過一段時間使用之后是需要補加水還是需要補加濃縮物。

工位上的水基切削液


水基液的PH值在使用過程中通常會有所下降。PH值的降低可造成切削液的防銹性、抗菌能力變差,如果在濃度符合要求、PH值達不到規定值時,應及時用三乙醇胺等提高工作液的PH值并使其控制在規定范圍內。防銹性降低的原因是防銹劑消耗、PH下降、細菌繁殖及工作液濃度過低等,要針對具體原因加以解決。如因防銹劑消耗過多,也可在工作液中補加防銹劑。水基切削液在使用過程中維護管理得當,不僅可獲得最佳切削加工效果,而且可以大大延長水基切削液的使用壽命,減少廢液排放量,從而獲得更大的經濟收益。


總結

切削液是切削(包括磨削)加工過程中的輔助性材料,也是改善加工條件及效果的輔助手段,合理使用切削液可以有效地減小切削過程中的摩擦,改善散熱條件,降低切削力、切削溫度和刀具磨損,提高刀具耐用度和切削效率,保證已加工表面質量并降低產品的加工成本。

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