油冷机技术资料 1-3．切削油

本节介绍切削油的应用、使用方法以及冷却的必要性。

什么是切削油？

切削油是用机床等切削或磨削金属或塑料时使用的润滑油。
将切削油涂抹在被切削的材料（金属等）和工具（用于加工材料的刀片）上会产生多种效果。
如以下更详细地描述的，切削油可以大致分为不用水稀释而使用的水不溶性切削油和在水中稀释使用的水溶性切削油。
水不溶性切削油主要用于“①润滑”和“②防焊”，用于加工精度要求高的切削作业。
水溶性切削油主要用于“③冷却”，用于涉及大量被加工材料或要求尺寸精度的切削操作。它们还具有降低着火风险的优势。有时也称为水溶性冷却剂。对于切割机，“冷却剂”一词通常指的是水溶性冷却剂 (*)。

* 但不总是。水不溶性切削油有时也被称为“冷却剂”，因此请注意不要混淆它们。。

切削油的用途和性能的基本要素

切削油的性能要求有五个基本要素：“①润滑”、“②防焊”、“③冷却”、“④防锈”和“⑤清洁”。其中三个效果尤为重要：“①润滑”、“②防焊”和“③冷却”。 “②焊接防止”是防止被切削材料与刀具或刀具和切屑在切削过程中因高温和高压而粘合的效果。

性能基本要素的影响

“①润滑”效果：提高刀具切削质量

切削油的润滑作用减少了刀具和工件的磨损。让我们更详细地解释这一点。
当工具、工件和金属直接接触时，由于接触面实际上是略微不平的，并且彼此之间并不完全齐平，所以很大的力作用在不平表面的突出部分上，从而产生很大的摩擦。
因此，切削油同时供应给刀具和工件，以在金属表面形成油膜，防止金属之间直接接触，从而减少摩擦和磨损。这就是切削油的润滑作用。

此外，切削过程中会产生切屑，但刀具的切屑侧表面（前刀面）与切屑接触面之间的摩擦力因切削油而减少得越多，曲率半径就越小。芯片。
曲率半径越小，刀具与切屑的接触面积越小，切削越干净。
切削过程中引起刀具磨损的摩擦主要是切屑造成的，所以切削油对刀具的保护起着重要的作用。

“②防焊”效果：保护刀具切削刃

切削时，部分切屑熔化并粘附在刀具的切削刃上，成为坚硬的焊接物质。这称为积聚边缘。由于焊接在切削刃上，降低了工件的光洁度精度，切削时会与切削刃的一部分一起剥落，使刀具劣化。
尤其是铝合金、不锈钢、耐热合金等，往往会发生这种情况。
切削油具有用油膜保护切削刃，防止积屑瘤粘附的作用。



 

“③ 冷却”效果：减少刀具劣化，提高加工精度和工作环境安全

“④防锈”效果：保护被切割的设备、工具和材料

切割后工件与水和氧气发生反应，很容易生锈。
使用切削油会在表面形成一层油保护膜，防止与水和空气接触。此外，由于环境问题，水溶性切削油的使用正在增加。由于它们不仅容易影响工件，还容易影响工具和机器，因此有必要仔细检查可用切削油的类型和性能。



 

“⑤清洁”效果：减少工具损坏

切削时，切削油将切屑冲走，防止它们夹在刀具和工件之间或粘住。
此外，切削油还可以有效地保持工作环境的清洁和安全，因为它可以防止切削过程中产生的细小切屑飞来飞去。

 

切削油的种类和特点

选择切削油

为什么切削油需要冷却？

大多数使用切削油的加工设备的油箱都装有冷却机构。切削油的温度由于加工和操作产生的热量而升高，但油被冷却以避免这种温度升高可能导致的许多问题。

(1) 保持加工精度

当切削油的温度因加工热而升高时，被切削材料的温度、机床本身的温度和刀具的温度也会升高。
当温度升高时，物质具有膨胀的特性。例如，钢每米膨胀超过 0.1 毫米，温度上升 10 ℃。这会降低加工精度，并可能导致质量下降或需要额外加工以进行补偿。
冷却切削油并保持温度恒定有助于提高产品质量和减少工作量。

(2) 保护机器本身和工具

当机器本身或工具的温度升高时，由于热膨胀而施加过大的负荷，工具的切削刃更容易焊接，这会缩短工具的使用寿命。将切削油保持在合适的温度对于保护机器本身和刀具非常重要。

(3) 减少切削油的蒸发和腐烂

尤其是水溶性切削油，当温度升高时，油更容易蒸发，而且由于细菌在30-40℃之间容易繁殖，所以在这个温度范围内油会迅速腐烂。
减少蒸发损失和衰减导致减少维护工作量和降低石油采购费用。

切削油冷却方式

冷却切削油的常用方法有两种，如下所述。

(1) 液冷式换热器

在该方法中，使用液体间接进行热交换的液冷式热交换器，通过冷却水间接冷却切削油。
冷却效果因冷却水的种类而异。
例如，当使用工厂循环水或冷却塔水作为冷却水时，温度变化很大，特别是在夏季，冷却水本身温度很高，很难达到稳定的加工质量。另一方面，如果使用全年温度稳定的井水或可设定温度的冷水机的水，则更容易实现全年稳定的加工精度，因此这些冷却水可以说是优越的。

参考
・ 2-2。液冷式热交换器（液对液）
・ 3-1。冷却水的种类及特点

(2) 冷却液冷水机

这是指专门用于冷却剂的冷却器。它们可分为两种主要类型：浸入式冷水机和直接循环式冷水机。如果冷却液中有切屑粉或污泥，使用循环式冷水机组时，管道可能会堵塞或磨损，但可以使用浸入式冷水机（（1）），因为热交换单元可以直接浸入冷却液中。使用直接循环式冷水机组（（2）），冷却液从管道流入机器，这种类型的冷水机通过将其连接到具有少量屑粉或灰尘的清洁罐或使用过滤器和过滤器来使用。它们通常提供比浸入式冷水机更高的温度控制精度（（1））。

参考
・ 2-3。冷水机直接冷却

下一项：1-4。液压油