切削加工是金属加工中最常见、运用最广泛的一种。金属切削加工时,刀具与工件之间发生摩擦力,切屑不断冲击道具,使之不断发生切削阻力和切削热,金属切削液即是为解决这些问题而运用的重要材料。金属切削液的种类、质量、选用水平及维护都直接影响机械零件的加工质量、出产功率、能耗和材耗以及环境等。
切削液按油品化学组成分为非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液两大类,本文先从油基切削液的管理谈起。新机床第一次使用时,要预先将机床工作点及供液系统的防锈油脂清洗干净,否则会导致切削油性能下降及堵塞过滤网。每次更换新液前,必须将供液系统洗净,除去切屑、油泥、淤渣等。残留的旧油、油泥、淤渣等如混合到新油中,会加促新油的劣化变质。不同的油品不建议混合,如果在使用过程中要加入其它类别的切削液,必须预先进行两种切削液的相溶性试验及相关性能指标的测试,性能指标没有明显变化时可以混合使用。
1.油基切削液的氧化变质及解决办法
切削油氧化变质是影响切削油使用性能和使用寿命的主要原因,引起油基切削液氧化变质的原因如下:
① 阳光照射能诱发氧化,所以要尽量避光保存和使用;
②某些金属(如Fe、Cu、Pb等)对氧化有促进作用,油品中的金属盐对氧化的促进作用更大,应及时清除切屑、沉渣等;
③切削液基础油影响。一般石蜡烃和芳香烃氧化安定性较好,环烷烃特别是多支链环烷烃较差,烯烃最差。石油精制时残留下来的非烃类物质会使油品的氧化性能下降,因此要选择精制程度高的基础油;
④有些切削油添加剂如动植物脂肪,带不饱和键的油性极压添加剂等,比较容易氧化,从而加速切削油的氧化。可以采用合成脂来替代动植物油,尽量采用碘值低的添加剂;
⑤温度愈高、氧化愈剧烈,所以在运输、贮存时应保持阴凉,切削油槽容积尽量大些,可降低切削加工时的切削油温度。
2.水份混入的影响和处理
切削油中混入水份含影响切削油的加工性能和防锈性能,特别是应用氯系极压剂的场合,水与游离氯化氢会结合成盐酸,引起机床和工件生锈。切削油中含有水份会使切削油的磨擦系数上升和极压润滑性大幅下降,加促刀具磨损,影响刀具使用寿命,及影响工件表面加工质量。如果切削油混入太多的水只能换掉,加入新油。如混入水份较少,可用加热的办法将水份蒸掉,注意加热油温度不能超过100℃,以免破坏切削油添加剂的性能。
3.漏油混入的影响与处理
在切削油中混入机床的液压油、导轨油等会改变切削油的成分,产生沉淀物,促进切削油的劣化。而且混入大量的机床润滑油,含降低切削油的添加剂浓度,使切削油性能下降。液压油的混入大都是由于密封不良接触,只要检修好密封装置,就可以防止混入。当混入的漏油量较多时,需要及时补充添加剂,并定期测定切削油的质量指标。一些大型机械加工厂,对切削油进行跟踪监测,对保证切削液的使用性能和延长切削液的使用寿命是十分有利的。
4.微细切屑和淤渣的影响与处理
铁、铜、铝等金属尤其是刚切下来的带新鲜表面的金属在切削液中起催化剂作用,会加速切削液的氧化。一般切削油的过滤系统只过滤大的切屑,对细微切屑及淤渣等过滤不了,而沉积在油箱内,就会加速切削油的劣化变质,使之粘度增大,并生成胶状物。而且混入的细铁粉对枪钻加工和磨削加工会导致工件加工表面粗糙度变坏,还会损坏供液泵。解决的办法是增加排除微切屑的过滤装置。
5.使用活性极压切削油要注意保护机床的有色金属零部件
一般机床与切削液接触的部分带有铜、铝等有色金属时要注意尽量避免使用活性极压切削油。或加入高效的有色金属减活剂、避免有色金属遭腐蚀。作者:广研检测 林心勇。
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