畢業(yè)論文--淺析加工切削用液

1、<p>　　畢業(yè)設計報告（論文）</p><p><b>　　淺析加工切削用液</b></p><p>　　專 業(yè) 機電一體化 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導教師

2、 </p><p>　　起訖日期 2012年10月--2013年4月 </p><p>　　設計地點 </p><p>　　摘 要 </p><p>　　切削液是為提高切削加工效果

3、而使用的液體。切削液具有冷卻、潤滑</p><p>　　清洗和排屑作用。切削液大致分為水溶液、乳化液和切削油三大類。對于切削液的選用可以從刀具材料、工件材料和加工類型中進行選擇，</p><p>　　時，切削液的正確維護和使用對于機床加工起著非常重要的作用。</p><p>　　關鍵詞：切削液 機床 切削加工</p><p><b>

4、;　　淺析加工切削用液</b></p><p>　　在機床金屬切削過程中，合理選擇切削液，可以改善工件與刀具之間的摩擦狀況，降低切削力和切削速度，減輕刀具磨損，減小工件的熱變形，從而可以提高刀具耐用度，提高加工效率和加工質(zhì)量。</p><p><b>　　一. 切削液的作用</b></p><p><b>　　1.冷卻作用

5、 </b></p><p>　　切削液澆注在機床切削區(qū)，通過切削熱的傳導、對流和汽化，使切屑、刀具及工件上的熱量減少，起到冷卻作用。</p><p>　　由于切削液的冷卻作用，可降低切削溫度，提高刀具的使用壽命，減少工件、道具的熱膨脹，提高加工精度。</p><p>　　切削液的流動性越好，比熱容、傳熱系數(shù)和汽化熱等參數(shù)越高，則其冷卻性能越好</

6、p><p><b>　　2.潤滑作用</b></p><p>　　切削液能在刀具的前、后刀面與工件之間形成一層潤滑薄膜，可減少或避免刀具與工件或切削間的直接接觸，減輕摩擦和粘結程度，因而可以減輕刀具的磨損 ，提高工件表面的加工質(zhì)量。</p><p>　　為保證潤滑作用的實現(xiàn)，要求切削液能夠迅速滲入刀具與工件或切屑的接觸界面，形成牢固的潤滑油膜，使其

7、不斷在高溫高壓及劇烈摩擦的條件下被破壞。</p><p><b>　　3.清洗和排屑作用</b></p><p>　　在機床切削過程中，會產(chǎn)生大量切屑、金屬碎片和粉末，澆注切削液，可以使之不粘附于工件、刀具和機床上，防止刮傷已加工表面及機床導軌面。這一作用對于螺紋加工和深孔加工等工序 尤為重要。為此，要求切削液有良好的流動性，并且在使用時有足夠大的壓力和流量。<

8、/p><p><b>　　4.防銹作用</b></p><p>　　為了減輕工件、刀具和機床受周圍介質(zhì)（如空水分等）的腐蝕，要求切削液具有一定的防銹作用，一般在切削液中加入防銹添加劑，這類切削液與金屬表面附著力很強，使金屬表面形成保護膜，保護機床和工件不被空氣、水分和酸等介質(zhì)腐蝕，從而起到防銹防蝕的作用。</p><p><b>　　5.

9、其他作用</b></p><p>　　除了以上四種作用外，所使用的切削液應具備良好的穩(wěn)定性，在貯存和使用中不產(chǎn)生沉淀或分層、析油、析皂和老化等現(xiàn)象。對細菌和霉菌有一定抵抗能力，不易長霉及生物降解而導致發(fā)臭、變質(zhì)。不損壞涂漆零件，對人體無危害，無刺激性氣味。在使用過程中無煙、霧或少煙霧。便于回收，低污染，排放的廢液處理簡便，經(jīng)處理后能達到國家規(guī)定的工業(yè)污水排放標準等。</p><p&

10、gt;<b>　　二. 切削液的種類</b></p><p>　　常用的切削液可以分為三大類:水溶液、乳化液和切削油。</p><p><b>　　水溶液</b></p><p>　　水溶液是以水為主要成分的切削液。水的導熱性能好，冷卻效果好，但單純的水容易使金屬生銹，潤滑性能差。因此，常在水溶液中加入一定量的添加劑，如防

11、銹添加劑、表面活性物質(zhì)和油性添加劑等，使其既有良好的防銹性能，又具有一定的潤滑性能。水溶液廣泛應用于粗加工中</p><p><b>　　乳化液</b></p><p>　　乳化液是水中加入乳化油攪拌而成的乳白色液體，其中乳化油由礦物油、乳化劑和添加劑配制而成。</p><p>　　按照乳化油的含量可配制成各種濃度的乳化液，低濃度乳化液主要起冷

12、卻作用，用于機床粗加工；高濃度乳化液主要起潤滑作用，用于機床精加工。</p><p><b>　　切削油</b></p><p>　　切削油的主要成分是礦物油，少數(shù)采用動植物油或復合油。</p><p>　　礦物油不能在摩擦界面形成堅固的潤滑膜，潤滑效果較差。實際使用中，常加入油性添加劑、極壓添加劑和防銹添加劑，以提高其潤滑和防銹作用。常用于機

13、床精加工。</p><p><b>　　切削液性能要求</b></p><p>　　切削液的種類很多，要想正確的使用切削液，同時在加工的過程中利用切削液保證工件的表面質(zhì)量，那么就要熟悉切削液的性能要求。 切削液要求要達到以下要求：1) 熱容量大，導熱性好，具有較好的冷卻作用。 2) 具有較高的油性或在金屬表面的吸附作用。能使形成的吸附薄膜具有較高的強度，牢固的吸附

14、在金屬表面，起到良好的潤滑作用。 3) 防銹性好，對金屬不起腐蝕作用，不會因腐蝕而損壞機床和工件的精度及表面粗糙度。 4) 表面張力低，易于均勻擴散，有利于冷卻和洗滌作用并具有較好的潤滑性。 5) 使用方便，價格低廉，要求容易配置并最好適用于多種金屬材料和多種加工方式（如車、磨、刨等），有一定的透明度，在提高切削速度時不冒煙。 6) 對人體無害，無毒、無異味。不會傷害皮膚及鼻腔粘膜，不刺激眼睛等。 7) 穩(wěn)定性好，使用壽命長。

15、在長期使用和貯存期間，不分層、不析出沉淀物，不發(fā)霉變質(zhì)。 8) 切削廢液量較大，考慮廢液處理，避免造成環(huán)境污染。</p><p>　　只有根據(jù)上述對切削液的性能進一步了解，才能合理地去選用切削液。保證加工過程中的加工速度和工件的加工質(zhì)量。（4）</p><p><b>　　切削液的選用</b></p><p>　　影響切削液選用的因素很多，有

16、時一些看起來不太重要的因素卻成了決定切削液選用的關鍵。例如插齒一般是粗加工，齒輪經(jīng)插齒成形后尚需經(jīng)剃齒工序進行精加工，選用活性較低的切削油既可滿足工藝要求，又可獲得較長的刀具壽命。這一般是指在齒輪加工車間而言，若此同一臺插齒機是在一個修配車間里，齒輪加工的批量很小又無后續(xù)的剃齒工序，顯然就應該選用高活性的切削油，因為此時產(chǎn)品的質(zhì)量是主要因素，而刀具壽命及加工效率則是次要的。所以切削液的選用因素及步驟不是固定的。但就一般情況而言，影響切削

17、液選用的因素主要有加工工藝及相關條件（如加工方法、刀具及工件材料以及加工參數(shù)等）、對加工產(chǎn)品的質(zhì)量要求、職業(yè)安全衛(wèi)生、廢液處理、有關的法規(guī)方面的規(guī)定、經(jīng)濟性等。 選用的步驟大致是： 1) 根據(jù)工藝條件及要求，初步判定是選用油基還是水基。一般來說，使用高速鋼刀具進行低速切削時用油基，使用硬質(zhì)合金刀具進行高速加工時用水基；對產(chǎn)品質(zhì)量要求高、刀具復雜時用油基，主要希望提高加工效率時用水基；對于供液困難或切削液不易達到切削區(qū)時用油

18、基（如內(nèi)孔拉削、攻絲等），其他情況下盡量用水基。總起來說，用油基可獲得較好的產(chǎn)品光潔度、較長</p><p><b>　　根據(jù)刀具材料選擇</b></p><p><b>　　工具鋼刀具</b></p><p>　　其耐熱溫度約在200-300度之間，只能適用于一般材料的切削，在高溫下會失去硬度。由于這種刀具耐熱性差，要求

19、切削液的冷卻效果要好，一般采用乳化液為宜。</p><p><b>　　(2)高速鋼</b></p><p>　　與其他耐高溫的的金屬和陶瓷材料相比，高速鋼有一系列優(yōu)點，特別是它具有較高的堅韌性，適合于幾何形狀復雜的工件和連續(xù)切削加工。在機床使用高速鋼刀具進行低速和中速切削時，建議采用基油切削液或乳化液。在高速切削時，由于發(fā)熱量大，若使用基油切削液會產(chǎn)生較多的煙霧，污

20、染環(huán)境，而且容易造成工件燒傷，加工質(zhì)量下降，刀具磨損增大，以采用水基切削液為宜。</p><p><b>　?。?）硬質(zhì)合金刀具</b></p><p>　　用于切削刀具的硬質(zhì)合金它的硬度大大超過高速鋼，具有良好的耐熱性能。在機床加工鋼鐵材料時，可減少切屑間的黏結現(xiàn)象。在選用切削液時，要考慮硬質(zhì)合金對驟熱的敏感性，盡可能使刀具均勻受熱，否則會導致崩刀。在選用切削液時，

21、一般油基切削液的熱傳導性能較差，使刀具產(chǎn)生驟冷的危險性比水基切削液小，所以一般選用含有抗磨添加劑的油基切削液為宜。在使用冷卻液進行切削時，要注意均勻冷卻刀具，在開始切削之前，最好預先用切削液冷卻刀具。對于高速切削，要用大量切削液噴淋切削區(qū)，以免刀具受熱不均勻產(chǎn)生崩刀，也可減少由于切削液溫度過高產(chǎn)生蒸發(fā)形成污染。</p><p><b>　　（4）陶瓷刀具</b></p><

22、;p>　　采用氧化鋁、金屬和碳在高溫下燒結而成，這種材料的高溫耐磨性比硬質(zhì)合金要好，一般采用干切削，但考慮到均勻的冷卻和避免溫度過高，也常用水基切削液。</p><p><b>　?。?）金剛石刀具</b></p><p>　　具有較高的硬度，一般采用干切削。為避免溫度過高，也像陶瓷材料一樣，許多情況下采用水基切削液。</p><p>　

23、　根據(jù)工件材料選擇切削液</p><p>　　切削塑性材料時需用切削液。切削鑄鐵、黃銅等脆性材料時一般不用切削液，以免崩碎切屑粘附在機床的運動部件上。加工高強度鋼、高溫合金等難加工材料時，由于切削加工處于極壓潤滑摩擦狀態(tài)，故應選用含極壓添加劑的切削液。</p><p>　　根據(jù)加工類型選擇切削液</p><p>　　對于不同切削加工類型，金屬的切除特性是不一樣的，較

24、難的切削加工對切削液要求也高。切削過程的難易程度，按從難到易次序排列為：內(nèi)拉削——外拉削——攻螺紋——螺紋加工——滾齒——深孔鉆——鏜孔——用成型刀具切削螺紋——高低速進給切削螺紋——銑削——鉆孔——刨削——車削（單刃刀具）——鋸削——磨削。</p><p>　　以上排列順序并不是絕對的，因為道具的幾何形狀和工件材料的變化也會改變加工的難易程度。</p><p><b>　　機床

25、車削</b></p><p><b>　　粗加工</b></p><p>　　機床粗車時加工余量較大，因而切削深度和進給量都較大，切削阻力大，產(chǎn)生大量切削熱，刀具磨損也較嚴重。主要應選擇以冷卻作用為主并且有一定清洗、潤滑和防銹作用的水基切削液，將切削熱及時帶走，降低切削溫度，從而提高刀具耐用度，一般選用極壓乳化液效果更好。</p><p

26、><b>　　精加工</b></p><p>　　機床精車時，切削余量較小，冷卻深度只有0.05-0.8mm，進給量小，要求保證工件的精度和粗糙度。精車時由于切削力小，溫度不高，所以宜采用高濃度的乳化液和含油性添加劑的切削液為宜。對于精度要求很高的車削，如精車螺紋，要采用菜籽油、豆油或其他產(chǎn)品作潤滑劑才能達到精度要求。</p><p><b>　　螺紋

27、加工</b></p><p>　　機床車削螺紋時，刀具與切削材料城楔形接觸，刀刃三面被切削材料所包圍，切削力矩大，排屑較困難，熱量不能及時由切屑帶走，刀具容易磨損，切屑碎片擠塞容易產(chǎn)生振動。尤其車螺紋和攻螺紋時切削條件更苛刻，有時會出現(xiàn)崩刃和斷絲難，要求增大摩擦阻力和延長刀具使用壽命，一般應選用同時含有油性劑和極壓劑的復合切削液。</p><p><b>　　鉆孔&l

28、t;/b></p><p>　　使用一般的麻花鉆鉆孔，屬于機床粗加工，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(shù)倍甚至更多，生產(chǎn)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。(6)</p><p><b>

29、;　　切削液的使用和維護</b></p><p><b>　　1.配制</b></p><p>　　切削液的配制就是按一定比例加水稀釋。水基切削液特別是乳化液在稀釋時應注意以下幾點。</p><p>　　（1） 水質(zhì) 一般情況下不宜使用超過推薦硬度的水，因為高硬度的水中所含有的鈣，鎂離子會使陰離子表面活性劑失效，乳液分解，出息不

30、溶于水的金屬皂。即使乳化液是用非離子表面活性劑制成，大量的金屬離子也可以使膠束聚集，從而影響乳化液的穩(wěn)定。太軟的水也不宜使用，用太軟的水配制的乳化液在使用過程中易產(chǎn)生大量泡沫。</p><p>　　(2) 稀釋 切削液的稀釋關系到乳化液的穩(wěn)定。切削液使用前，要先確定稀釋的比例和所需乳化液的體積，然后算出所使用切削液原液量和水量。在稀釋時，要選取潔凈的容器，將所需的全部水倒入容器內(nèi)，然后再低速攪拌下加入原液，配

31、置時，原液的加入速度以不出現(xiàn)未乳化原液為準。注意原液和水的加入程序不能顛倒。</p><p>　　2.切削液的使用方法</p><p>　　切削液常用的使用方法有澆注法、內(nèi)冷卻法和噴霧冷卻法。</p><p>　　澆注法是將冷卻液從前面的上方往下澆注切削液，這是最常用的使用方法。由于受到切屑排出的影響，會降低冷卻效果。</p><p>　　內(nèi)

32、冷卻法是使冷卻液通過刀體上的通道流向刀刃。</p><p>　　噴霧冷卻法是使高速噴射出的液體細化成霧狀，使之在切削區(qū)域吸收大量的熱量而產(chǎn)生汽化作用。</p><p><b>　　3.切削液的維護</b></p><p>　　延長切削液的使用壽命除了選擇合適的冷卻液種類和合理使用外，切削液的維護也是非常重要的因素。切削液的維護工作主要包括以下幾

33、項。</p><p>　　1）、確保液體循環(huán)線路的通暢。及時排除循環(huán)線路的金屬屑，金屬粉末，霉菌黏液，切削液本事的分解物，砂輪灰等，以免造成堵塞。</p><p>　　切削液按成分大致可以分為油基切削液和水基切削液兩大類。油基切削液，如軸承廠超精加工使用的以煤油為主添加少量機械油的切削液。油基切削液通過加工部位后一般只含有磨粒，切屑等固體雜質(zhì)，使用中只需要分離掉固體雜質(zhì)就能獲得清潔的切削液

34、，因此其處理相對比較簡單。另一類是水基切削液，以乳化液中還含有各種表面活性劑及防銹劑等添加劑。乳化液通過加工部位后除含有磨粒，切屑等固體雜質(zhì)外，還容易滋生微生物。微生物包括細菌，霉菌，真菌等，這些都是影響乳化液品質(zhì)的主要因素，正常的乳化液含菌量不超過每毫克1000個，當含菌量打到每毫克10000-100000個時，乳化液就會變黑發(fā)臭，冷卻潤滑效果迅速下降，發(fā)出令人不愉快的氣味，腐蝕設備，甚至菌體會是過濾器堵塞，這時必須更換全部乳化液并徹

35、底清洗循環(huán)系統(tǒng)。</p><p>　　可以采取以下措施控制細菌的生長。</p><p>　　A 使用高質(zhì)量，穩(wěn)定性好的切削液。使用時，要控制切削液中濃縮液的比例不能過低，否則易使細菌生長。由于機床所用油中含有細菌，所以要盡可能減少機床漏出的油混入切削液。</p><p>　　B 定時檢查切削液pH值，有較大變化時及時采取相應措施。切削液的pH值在8.3～9.2時

36、，細菌難以生存，所以應及時加入新的切削液，提高pH值。</p><p>　　C 保持切削液的清潔，不要使用切削液與污油，食物，煙草等污物接觸。經(jīng)常使用殺菌劑。保持車間和機床的清潔。設備如果沒有過濾裝置，應定期撇除浮油，清除污物。</p><p>　　D 及時補加切削液，由于切削液在循環(huán)使用過程中因飛濺，霧化，蒸發(fā)以及加工材料和切屑的攜帶，會不斷消耗，因此要及時補加新液，以滿足系統(tǒng)的循環(huán)

37、液總量不變。 </p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　綜上所述，本人通過對機床操作中對于切削液使用的體會，了解到切削液對機械加工起到非常重要的作用，根據(jù)切削液的作用以及正確使用切削液，可以減少切削過程中的摩擦，降低切削力和切削溫度。合理使用切削液，可以提高刀具使用壽命、加工表面質(zhì)量和加工精度，因此切削液對機床加工起著非常重要的作用。<

38、/p><p><b>　　【參考文獻】</b></p><p>　　1.王愛玲.數(shù)控加工技術基礎.電子工業(yè)出版社.2009</p><p>　　2.張璐青.機床加工操作工關基礎.化學工業(yè)出版社.2009</p><p>　　3.陸偉明，于曉萍.數(shù)控車工實用技巧禁集.化學工業(yè)出版社.2009</p><p&

39、gt;　　4.陸偉明，于曉萍.數(shù)控車工實用技巧禁集.化學工業(yè)出版社.2009</p><p>　　5.張璐青.機床加工操作工關基礎.化學工業(yè)出版社.2009</p><p>　　6.張璐青.機床加工操作工關基礎.化學工業(yè)出版社.2009</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　當我以學子的身份踏

40、入的那天起，便已注定我將在這里度過人生中最美麗的青春年華。提筆寫下“謝辭”，我才驚覺自己即將真正離開，人生亦從此展開新的畫卷。盡管不舍，卻更珍惜，因為我的生命中有那么多可愛的人值得感激。他們使我的大學生活充滿了色彩，無論收獲、遺憾，對我來說都是一筆寶貴的財富。</p><p>　　大學生活不知不覺中就要結束了，在這段難忘的生活中，有我許多美好的回憶。在這份大學的最后一頁里，首先感謝學院給我們提供這個能自我展示的平