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金属切削液在切削过程中有哪些作用?

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  金属切削过程中,正确的选择液能降低切削力 、摩擦,及时带走热量以降低切削温度,减小刀具磨损,提高刀具耐用度,改善工件表面粗糙度,保证工件加工精度,达到最佳的经济效果。 切削液主要有以下四个方面作用:

  冷却作用

  切削液通过和发热的刀具 、 切屑和工件间的对流和汽化作用将切削热带走,从而有效地降低切削温度,减小工件和刀具的热变形,保持刀具硬度,提高刀具的加工精度和耐用度。
  切削液的冷却性能和它的导热系数 、 比热容 、 汽化热以及流动性(黏度)有关。 水基的切削液冷却性能比油基的要好。
  切削液对刀尖切削区的浸润性对冷却效果有较大影响。浸润性好的切削液能迅速扩散到刀具与工件,或刀具与切屑接触的缝隙中,将强冷却效果。加入有效的表面活性剂能使切削液的浸润性大大提高。此外,切削液的冷却效果还与其泡沫有关(因为泡沫内是空气,空气的导热性比水差),切削液的泡沫多,其冷却性能就差。所以,在合成切削液中常添加少量的乳化硅油消泡剂。
  另外,改变液体流速和流量等流量条件,能有效地提高切削液的冷却效果;采用喷雾冷却方法使液体容易汽化,也能明显的提高冷却性能。

  润滑作用
  润滑作用是指:切削液减小前刀面和切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦,形成部分润滑膜的作用。切削液良好的润滑作用可减小摩擦和功率消耗刀具磨损,以获得较好的工件表面质量。
  通常油基切削液的润滑性能比水基的好,而加入油性和极压添加剂的油基切削液润滑性能更好。
  油性添加剂的主要成分是带有极性基的长链有机化合物(如高级脂肪酸,高级醇等),通过极性基在金属表面上形成一层吸附膜,起到隔绝刀具与工件 、切屑的作用,从而减小摩擦与切削力。对于低速、温度较低、 精密切削的场合可使用油性添加剂,温度超过200 o C 时,吸附膜就会遭到破坏而失去润滑作用。
  极压添加剂的主要成分是含有硫、磷、氯等元素的化合物(如氯化石蜡、硫化脂肪、磷酸酯),它们能在  高温高压的条件下与金属表面发生化学反应,生成硫化铁氯化铁磷酸铁等比铁的剪切强度低的化合物,能防止刀具与工件发生冷焊显象,亦降低了刀具和工件、切屑间的摩擦,抑制了积屑瘤的形成。
  切削液的润滑作用和其渗透性有关,渗透性好的切削液能及时渗入到刀尖切削区形成润滑膜,以降低切削阻力和摩擦系数。   

  清洗作用
  切削过程中,切屑 、铁粉、磨屑、油污、沙粒等常常黏附在工件、刀具或砂轮的表面及缝隙中,同时沾污机床和工件,使刀具或砂轮的切削刃口变钝,影响到切削效果。所以要求切削叶应具有良好的清洗作用。
  油基切削液黏度越低,清洗能力越强。而含有表面活性剂的水基切削液清洗能力较强。(表面活性剂在工件表面上形成吸附膜,吸附各种污染物粒子,阻止其粘附在工件和刀具上)

  防锈作用
  切削加工中,工件要和环境介质中的一系列腐蚀性物质接触(如水、氧、二氧化碳、硫化氢、氯离子、游离酸碱以及切削液分解或氧化变质产生的油泥等)。这需要切削液具有一定的防锈能力,保护工件和机床部件不发生腐蚀。

  除了以上四个主要方面,切削液还应具有以下性能:
  不能对机床涂漆部件产生不良影响;稳定性良好,贮藏中不应产生分层、析油等现象;对细菌、霉菌有一定的抵抗性,不易发臭、变质;对人体和环境安全,无刺激性气味,便于回收.

 
 
 

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