不同金属切削条件下切削液的选择
发布时间：2018-05-19
不同金属切削条件下切削液的选择在机械切削加工中，使用数控机床切削时，按切削加工方法划分，主要有车削、铣削、钻削和镗削等；按去除材料多少划分，有粗加工、半精加工和精加工；按使用切削刀具材料划分，有高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等；按机床划分，主要有明确要求使用油基切削液的机床、没有要求的机床、单件小批量生产类型的机床以及成批生产或自动生产线（柔性制造系统）等。
不同金属切削条件下切削液的选择对于不同方式的切削加工，相同金属的切除特性是不一样的，加工难度的变化也是差别明显。例如，同样使用Q235碳素钢材料，在保证表面粗糙度质量指标上，加工螺纹要难于切削其他表面；精加工要难于粗加工。较难的切削加工对切削液的要求也较高。正确使用切削液能够有效保证加工质量、延长刀具使用寿命以及提高加工效率。
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粗加工
当数控机床需要粗、精加工分开或工件不在一台机床完成时，就可以按粗、精加工的特性选择切削液。粗加工时，背吃刀量和进给量均较大，导致切削阻力大，因而产生大量的切削热，传给工件和刀具的热量也相应地增多，使得工件的热变形和刀具的磨损加剧，应该选择以冷却为主并具有一定润滑清洗和防锈作用的水基切削液，并且要大流量连续浇注。在车削等属于连续加工或粗加工余量均匀时，切削热是着重考虑的问题，切削液的冷却作用是首先衡量的指标。
在铣削或加工形状不规则、余量不均匀和断续加工时，切削速度要比连续均匀加工低，切削热的影响要比冲击和振动对刀具和工件的影响小，切削液的润滑和冷却作用要均衡考虑。机床条件允许时，在孔加工、切断时可以使用带内部供液孔的内孔车、镗刀和切槽刀，或使用压力供液，以及粗加工难加工材料时使用喷雾供液，均能起到较好效果。
粗加工的工件一般留有加工余量，同时，加工难加工材料和有色金属材料时，表面粗糙度精度指标要求不高，因此，加工难加工材料和有色金属材料时，粗加工对切削液中的化学成分要求不高，可以使用水基极压乳化液。
粗加工铸铁和脆性有色金属时，这些材料切削时共同的特点是切屑呈崩碎状，细小的切屑碎末在切削液的冲击下呈流动状态，随切削液循环时流经切削液箱时大部分会沉积，一部分随切削液流动，聚集在切削液输送管细小部位便会堵塞冷却喷管，并使切屑黏附在机床的运动部件（如导轨运动副）上。同时切削液与铸铁中某些成分发生化学反应，导致切削液变质，引起切削液性能下降。由于使用切削液会带来这些难题，一般不使用切削液。为了减少粉尘和切削热的影响，条件具备时，可以考虑使用抽尘装置，以吸走粉尘、细小切屑和一部分热量。如果使用切削液，易使用水基切削液，并一定做好切削液过滤和净化、防止切削液变质和浓度下降的预防工作。粗加工时，与精加工相比，切削液的浓度要低一些。
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精加工
精加工按切削速度划分，有高速精加工和低速精加工之分。高速精加工时，使用油基切削液虽然能够保证工件表面质量，延长刀具使用寿命，但其所含的矿物油的粘度和闪点低，经常产生油烟、油雾和油蒸气，同时分解有毒成分，影响生产环境，损害操作者的身心健康。所以精加工高速切削时，尽可能地使用水基切削液中含极压添加剂的乳化液或微乳化液，且其浓度要高于粗加工的浓度。低速精加工时，切削温度低，不易产生上述问题。为了保证工件的加工精度，宜使用油基切削液。
相对于粗加工而言，精加工时的切削速度高，切屑变形产生的切削热比刀具后刀面摩擦产生的切削热低，切削力小，即使高速切削，切削热对工件的热变形也没有粗加工明显，刀具之所以使用切削液主要是减少刀具后刀面的磨损。刀具在精加工时，相对切削速度较高，切屑从工件上切除的瞬间的温度是很高的，即便使用切削液，若因切削液的渗透性不好或压力不够，切削液没有充分渗透到切削区，会使刀具极易出现后刀面磨损，即使刀具仍然能够使用，却使工件表面粗糙度质量达不到要求，仍然需要更换刀具。所以精加工时，一定要使用润滑效果显着、渗透性好的切削液，以延长刀具的使用寿命，保证工件的加工精度和表面粗糙度质量要求。
低速精加工黑色金属材料时，可以选用活性极压切削油；低速精加工有色金属时，宜选用非活性极压切削油；高速精加工有色金属时，可以选用非活性极压添加剂的乳化液。