畢業(yè)論文--淺析加工切削用液

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）</p><p><b>　　淺析加工切削用液</b></p><p>　　專 業(yè) 機(jī)電一體化 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 </p><p>　　起訖日期 2012年10月--2013年4月 </p><p>　　設(shè)計(jì)地點(diǎn) </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(rùn)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(duì)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(jìn)行選擇，</p><p>　　時(shí)，切削液的正確維護(hù)和使用對(duì)于機(jī)床加工起著非常重要的作用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：切削液 機(jī)床 切削加工</p><p><b>

4、;　　淺析加工切削用液</b></p><p>　　在機(jī)床金屬切削過(guò)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(jī)床切削區(qū)，通過(guò)切削熱的傳導(dǎo)、對(duì)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(dòng)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(rùn)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(rùn)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(jié)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(rùn)滑作用的實(shí)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(rùn)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(jī)床切削過(guò)程中，會(huì)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(jī)床上，防止刮傷已加工表面及機(jī)床導(dǎo)軌面。這一作用對(duì)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(dòng)性，并且在使用時(shí)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(jī)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(qiáng)，使金屬表面形成保護(hù)膜，保護(hù)機(jī)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(yīng)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(duì)細(xì)菌和霉菌有一定抵抗能力，不易長(zhǎng)霉及生物降解而導(dǎo)致發(fā)臭、變質(zhì)。不損壞涂漆零件，對(duì)人體無(wú)危害，無(wú)刺激性氣味。在使用過(guò)程中無(wú)煙、霧或少煙霧。便于回收，低污染，排放的廢液處理簡(jiǎn)便，經(jīng)處理后能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)熱性能好，冷卻效果好，但單純的水容易使金屬生銹，潤(rùn)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(rùn)滑性能。水溶液廣泛應(yīng)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(jī)床粗加工；高濃度乳化液主要起潤(rùn)滑作用，用于機(jī)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(dòng)植物油或復(fù)合油。</p><p>　　礦物油不能在摩擦界面形成堅(jiān)固的潤(rùn)滑膜，潤(rùn)滑效果較差。實(shí)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(rùn)滑和防銹作用。常用于機(jī)

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(shí)在加工的過(guò)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(dá)到以下要求：1) 熱容量大，導(dǎo)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(qiáng)度，牢固的吸附

14、在金屬表面，起到良好的潤(rùn)滑作用。 3) 防銹性好，對(duì)金屬不起腐蝕作用，不會(huì)因腐蝕而損壞機(jī)床和工件的精度及表面粗糙度。 4) 表面張力低，易于均勻擴(kuò)散，有利于冷卻和洗滌作用并具有較好的潤(rùn)滑性。 5) 使用方便，價(jià)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(shí)不冒煙。 6) 對(duì)人體無(wú)害，無(wú)毒、無(wú)異味。不會(huì)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(zhǎng)。

15、在長(zhǎng)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(duì)切削液的性能進(jìn)一步了解，才能合理地去選用切削液。保證加工過(guò)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(shí)一些看起來(lái)不太重要的因素卻成了決定切削液選用的關(guān)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(jìn)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(zhǎng)的刀具壽命。這一般是指在齒輪加工車間而言，若此同一臺(tái)插齒機(jī)是在一個(gè)修配車間里，齒輪加工的批量很小又無(wú)后續(xù)的剃齒工序，顯然就應(yīng)該選用高活性的切削油，因?yàn)榇藭r(shí)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(guān)條件（如加工方法、刀具及工件材料以及加工參數(shù)等）、對(duì)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(guān)的法規(guī)方面的規(guī)定、經(jīng)濟(jì)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(lái)說(shuō)，使用高速鋼刀具進(jìn)行低速切削時(shí)用油基，使用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行高速加工時(shí)用水基；對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求高、刀具復(fù)雜時(shí)用油基，主要希望提高加工效率時(shí)用水基；對(duì)于供液困難或切削液不易達(dá)到切削區(qū)時(shí)用油

18、基（如內(nèi)孔拉削、攻絲等），其他情況下盡量用水基?？偲饋?lái)說(shuō)，用油基可獲得較好的產(chǎn)品光潔度、較長(zhǎng)</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(huì)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(diǎn)，特別是它具有較高的堅(jiān)韌性，適合于幾何形狀復(fù)雜的工件和連續(xù)切削加工。在機(jī)床使用高速鋼刀具進(jìn)行低速和中速切削時(shí)，建議采用基油切削液或乳化液。在高速切削時(shí)，由于發(fā)熱量大，若使用基油切削液會(huì)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(guò)高速鋼，具有良好的耐熱性能。在機(jī)床加工鋼鐵材料時(shí)，可減少切屑間的黏結(jié)現(xiàn)象。在選用切削液時(shí)，要考慮硬質(zhì)合金對(duì)驟熱的敏感性，盡可能使刀具均勻受熱，否則會(huì)導(dǎo)致崩刀。在選用切削液時(shí)，

21、一般油基切削液的熱傳導(dǎo)性能較差，使刀具產(chǎn)生驟冷的危險(xiǎn)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(jìn)行切削時(shí)，要注意均勻冷卻刀具，在開(kāi)始切削之前，最好預(yù)先用切削液冷卻刀具。對(duì)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(guò)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(jié)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(guò)高，也常用水基切削液。</p><p><b>　　（5）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(guò)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(shí)需用切削液。切削鑄鐵、黃銅等脆性材料時(shí)一般不用切削液，以免崩碎切屑粘附在機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件上。加工高強(qiáng)度鋼、高溫合金等難加工材料時(shí)，由于切削加工處于極壓潤(rùn)滑摩擦狀態(tài)，故應(yīng)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(duì)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(duì)切削液要求也高。切削過(guò)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(jìn)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(duì)的，因?yàn)榈谰叩膸缀涡螤詈凸ぜ牧系淖兓矔?huì)改變加工的難易程度。</p><p><b>　　機(jī)床

25、車削</b></p><p><b>　　粗加工</b></p><p>　　機(jī)床粗車時(shí)加工余量較大，因而切削深度和進(jìn)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(yán)重。主要應(yīng)選擇以冷卻作用為主并且有一定清洗、潤(rùn)滑和防銹作用的水基切削液，將切削熱及時(shí)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(jī)床精車時(shí)，切削余量較小，冷卻深度只有0.05-0.8mm，進(jìn)給量小，要求保證工件的精度和粗糙度。精車時(shí)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(duì)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(rùn)滑劑才能達(dá)到精度要求。</p><p><b>　　螺紋

27、加工</b></p><p>　　機(jī)床車削螺紋時(shí)，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(shí)由切屑帶走，刀具容易磨損，切屑碎片擠塞容易產(chǎn)生振動(dòng)。尤其車螺紋和攻螺紋時(shí)切削條件更苛刻，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)崩刃和斷絲難，要求增大摩擦阻力和延長(zhǎng)刀具使用壽命，一般應(yīng)選用同時(shí)含有油性劑和極壓劑的復(fù)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(jī)床粗加工，鉆削時(shí)排屑困難，切削熱不易導(dǎo)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(zhǎng)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(shí)冷卻鉆頭，對(duì)延長(zhǎng)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(hù)</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(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。</p><p>　　（1） 水質(zhì) 一般情況下不宜使用超過(guò)推薦硬度的水，因?yàn)楦哂捕鹊乃兴械拟}，鎂離子會(huì)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(guò)程中易產(chǎn)生大量泡沫。</p><p>　　(2) 稀釋 切削液的稀釋關(guān)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(shí)，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(shí)，原液的加入速度以不出現(xiàn)未乳化原液為準(zhǔn)。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(huì)降低冷卻效果。</p><p>　　內(nèi)

32、冷卻法是使冷卻液通過(guò)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(xì)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(hù)</b></p><p>　　延長(zhǎng)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(hù)也是非常重要的因素。切削液的維護(hù)工作主要包括以下幾

33、項(xiàng)。</p><p>　　1）、確保液體循環(huán)線路的通暢。及時(shí)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(jī)械油的切削液。油基切削液通過(guò)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(duì)比較簡(jiǎn)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(guò)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(xì)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(guò)每毫克1000個(gè)，當(dāng)含菌量打到每毫克10000-100000個(gè)時(shí)，乳化液就會(huì)變黑發(fā)臭，冷卻潤(rùn)滑效果迅速下降，發(fā)出令人不愉快的氣味，腐蝕設(shè)備，甚至菌體會(huì)是過(guò)濾器堵塞，這時(shí)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(xì)菌的生長(zhǎng)。</p><p>　　A 使用高質(zhì)量，穩(wěn)定性好的切削液。使用時(shí)，要控制切削液中濃縮液的比例不能過(guò)低，否則易使細(xì)菌生長(zhǎng)。由于機(jī)床所用油中含有細(xì)菌，所以要盡可能減少機(jī)床漏出的油混入切削液。</p><p>　　B 定時(shí)檢查切削液pH值，有較大變化時(shí)及時(shí)采取相應(yīng)措施。切削液的pH值在8.3～9.2時(shí)

36、，細(xì)菌難以生存，所以應(yīng)及時(shí)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(jī)床的清潔。設(shè)備如果沒(méi)有過(guò)濾裝置，應(yīng)定期撇除浮油，清除污物。</p><p>　　D 及時(shí)補(bǔ)加切削液，由于切削液在循環(huán)使用過(guò)程中因飛濺，霧化，蒸發(fā)以及加工材料和切屑的攜帶，會(huì)不斷消耗，因此要及時(shí)補(bǔ)加新液，以滿足系統(tǒng)的循環(huán)

37、液總量不變。 </p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　綜上所述，本人通過(guò)對(duì)機(jī)床操作中對(duì)于切削液使用的體會(huì)，了解到切削液對(duì)機(jī)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(guò)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(duì)機(jī)床加工起著非常重要的作用。<

38、/p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　　1.王愛(ài)玲.數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ).電子工業(yè)出版社.2009</p><p>　　2.張璐青.機(jī)床加工操作工關(guān)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社.2009</p><p>　　3.陸偉明，于曉萍.數(shù)控車工實(shí)用技巧禁集.化學(xué)工業(yè)出版社.2009</p><p&

39、gt;　　4.陸偉明，于曉萍.數(shù)控車工實(shí)用技巧禁集.化學(xué)工業(yè)出版社.2009</p><p>　　5.張璐青.機(jī)床加工操作工關(guān)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社.2009</p><p>　　6.張璐青.機(jī)床加工操作工關(guān)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社.2009</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　當(dāng)我以學(xué)子的身份踏

40、入的那天起，便已注定我將在這里度過(guò)人生中最美麗的青春年華。提筆寫(xiě)下“謝辭”，我才驚覺(jué)自己即將真正離開(kāi)，人生亦從此展開(kāi)新的畫(huà)卷。盡管不舍，卻更珍惜，因?yàn)槲业纳杏心敲炊嗫蓯?ài)的人值得感激。他們使我的大學(xué)生活充滿了色彩，無(wú)論收獲、遺憾，對(duì)我來(lái)說(shuō)都是一筆寶貴的財(cái)富。</p><p>　　大學(xué)生活不知不覺(jué)中就要結(jié)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(xué)的最后一頁(yè)里，首先感謝學(xué)院給我們提供這個(gè)能自我展示的平