蒋博毕业论文

毕业设计报告（论文）

浅析加工切削用液

专 业 机电一体化 学生姓名 蒋博 指导教师 王化柱 起讫日期 2012年10月--2013年4月 设计地点 徐州函授站

摘 要

切削液是为提高切削加工效果而使用的液体。切削液具有冷却、润滑 清洗和排屑作用。切削液大致分为水溶液、乳化液和切削油三大类。对于切削液的选用可以从刀具材料、工件材料和加工类型中进行选择， 时，切削液的正确维护和使用对于机床加工起着非常重要的作用。

关键词：切削液 机床 切削加工

浅析加工切削用液

在机床金属切削过程中，合理选择切削液，可以改善工件与刀具之间的摩擦状况，降低切削力和切削速度，减轻刀具磨损，减小工件的热变形，从而可以提高刀具耐用度，提高加工效率和加工质量。

一. 切削液的作用

1.冷却作用

切削液浇注在机床切削区，通过切削热的传导、对流和汽化，使切屑、刀具及工件上的热量减少，起到冷却作用。

由于切削液的冷却作用，可降低切削温度，提高刀具的使用寿命，减少工件、道具的热膨胀，提高加工精度。

切削液的流动性越好，比热容、传热系数和汽化热等参数越高，则其冷却性能越好

2.润滑作用

切削液能在刀具的前、后刀面与工件之间形成一层润滑薄膜，可减少或避免刀具与工件或切削间的直接接触，减轻摩擦和粘结程度，因而可以减轻刀具的磨损 ，提高工件表面的加工质量。

为保证润滑作用的实现，要求切削液能够迅速渗入刀具与工件或切屑的接触界面，形成牢固的润滑油膜，使其不断在高温高压及剧烈摩擦的条件下被破坏。

3.清洗和排屑作用

在机床切削过程中，会产生大量切屑、金属碎片和粉末，浇注切削液，可以使之不粘附于工件、刀具和机床上，防止刮伤已加工表面及机床导轨面。这一作用对于螺纹加工和深孔加工等工序 尤为重要。为此，要求切削液有良好的流动性，并且在使用时有足够大的压力和流量。

4.防锈作用

为了减轻工件、刀具和机床受周围介质（如空水分等）的腐蚀，要求切削液具有一定的防锈作用，一般在切削液中加入防锈添加剂，这类切削液与金属表面附着力很强，使金属表面形成保护膜，保护机床和工件不被空气、水分和酸等介质腐蚀，从而起到防锈防蚀的作用。

5.其他作用

除了以上四种作用外，所使用的切削液应具备良好的稳定性，在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力，不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件，对人体无危害，无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收，低污染，排放的废液处理简便，经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。

二. 切削液的种类

常用的切削液可以分为三大类:水溶液、乳化液和切削油。

1. 水溶液

水溶液是以水为主要成分的切削液。水的导热性能好，冷却效果好，但单纯的水容易使金属生锈，润滑性能差。因此，常在水溶液中加入一定量的添加剂，如防锈添加剂、表面活性物质和油性添加剂等，使其既有良好的防锈性能，又具有一定的润滑性能。水溶液广泛应用于粗加工中 2. 乳化液

乳化液是水中加入乳化油搅拌而成的乳白色液体，其中乳化油由矿物油、乳

化剂和添加剂配制而成。

按照乳化油的含量可配制成各种浓度的乳化液，低浓度乳化液主要起冷却作用，用于机床粗加工；高浓度乳化液主要起润滑作用，用于机床精加工。 3. 切削油

切削油的主要成分是矿物油，少数采用动植物油或复合油。

矿物油不能在摩擦界面形成坚固的润滑膜，润滑效果较差。实际使用中，常加入油性添加剂、极压添加剂和防锈添加剂，以提高其润滑和防锈作用。常用于机床精加工。

三. 切削液性能要求

切削液的种类很多，要想正确的使用切削液，同时在加工的过程中利用切削液保证工件的表面质量，那么就要熟悉切削液的性能要求。 切削液要求要达到以下要求：

1) 热容量大，导热性好，具有较好的冷却作用。

2) 具有较高的油性或在金属表面的吸附作用。能使形成的吸附薄膜具有较高的强度，牢固的吸附在金属表面，起到良好的润滑作用。

3) 防锈性好，对金属不起腐蚀作用，不会因腐蚀而损坏机床和工件的精度及表面粗糙度。

4) 表面张力低，易于均匀扩散，有利于冷却和洗涤作用并具有较好的润滑性。 5) 使用方便，价格低廉，要求容易配置并最好适用于多种金属材料和多种加工方式（如车、磨、刨等），有一定的透明度，在提高切削速度时不冒烟。 6) 对人体无害，无毒、无异味。不会伤害皮肤及鼻腔粘膜，不刺激眼睛等。 7) 稳定性好，使用寿命长。在长期使用和贮存期间，不分层、不析出沉淀物，不发霉变质。

8) 切削废液量较大，考虑废液处理，避免造成环境污染。

只有根据上述对切削液的性能进一步了解，才能合理地去选用切削液。保证加工过程中的加工速度和工件的加工质量。（4）

四. 切削液的选用

影响切削液选用的因素很多，有时一些看起来不太重要的因素却成了决定

切削液选用的关键。例如插齿一般是粗加工，齿轮经插齿成形后尚需经剃齿工序进行精加工，选用活性较低的切削油既可满足工艺要求，又可获得较长的刀具寿命。这一般是指在齿轮加工车间而言，若此同一台插齿机是在一个修配车间里，齿轮加工的批量很小又无后续的剃齿工序，显然就应该选用高活性的切削油，因为此时产品的质量是主要因素，而刀具寿命及加工效率则是次要的。所以切削液的选用因素及步骤不是固定的。但就一般情况而言，影响切削液选用的因素主要有加工工艺及相关条件（如加工方法、刀具及工件材料以及加工参数等）、对加工产品的质量要求、职业安全卫生、废液处理、有关的法规方面的规定、经济性等。

选用的步骤大致是：

1) 根据工艺条件及要求，初步判定是选用油基还是水基。一般来说，使用高速钢刀具进行低速切削时用油基，使用硬质合金刀具进行高速加工时用水基；对产品质量要求高、刀具复杂时用油基，主要希望提高加工效率时用水基；对于供液困难或切削液不易达到切削区时用油基（如内孔拉削、攻丝等），其他情况下尽量用水基。总起来说，用油基可获得较好的产品光洁度、较长的刀具寿命，但加工速度高时用油基会造成烟雾严重，只能用水基。

2) 根据加工工艺选用油基或水基的同时还应考虑到有关消防的规定、车间的通风条件、废液处理方法及能力以及前后加工工序的切削液使用情况等。此外还应考虑工序间是否有清洗及防锈处理等措施。

3) 根据上面两个步骤，确定油基或水基之后，再根据加工方法及条件、被加工材料以及对加工产品的质量要求选用具体品种。假设已选定用油基，再根据被加工材料的特性（如硬度、韧性等）、加工的参数（在此条件下是否易形成积屑瘤等）以及产品的光洁度要求来确定切削油的极压性和活性。最后再根据切削时的供液条件及冷却要求选用切削油的粘度。

在初步选定切削液后，还应从经济性的角度进行评价，从几种可能的方案中选出经济效果最好的切削液品种。（5）

1. 根据刀具材料选择 （1） 工具钢刀具

其耐热温度约在200-300度之间，只能适用于一般材料的切削，在高温下会失去硬度。由于这种刀具耐热性差，要求切削液的冷却效果要好，一般采用乳化液

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