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1-2.切削液及其效果
这就解释了切削油的作用,切削油是油雾的来源。
(1)什么是切削液?
一边浇液体一边切的话会切得很好
寿司卷和奶酪等,稍微沾湿菜刀的话就能顺利切好。
这是因为水分的润滑作用减少了摩擦。雨天路面容易打滑也是由于润滑作用。
对金属进行切削加工时也是同样的道理,通过边施加液体边进行切削,工件与工具、工具与切屑之间的摩擦减少,可顺利进行切削,还可抑制工具及被切削材料的磨损。
切削时温度接近1000°C
切削过程中,工件和刀具之间的摩擦会产生高温。
当温度升高时,工件和工具会因受热而膨胀、变形,工具的硬度会降低,导致其快速磨损。
这将导致成品尺寸精度下降。
因此,需要向其上浇注液体来冷却它。
简而言之,它与汽车中没有发动机油时发动机燃烧的原理相同。
用于切削加工的液体为切削液
切削加工时起润滑、冷却作用的液体,就是切削油剂。除上述两项外,还具有抗熔、渗透、防锈、清洗的作用。
特别重要的是,具有“润滑”、“冷却”、“抗熔接”三种作用。抗熔接作用是防止被削材料和工具、工具和切屑在切削时因高温高压而粘接的作用。
用途 | 工作 | 基本性能 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
润 滑 作 用 |
抗 溶 穿 作 用 |
冷 却 作 用 |
生锈 止 目 作 用 |
洗 净 作 用 |
||
提高尺寸精度 | 抑制刀具摩擦 | 〇 | 〇 | 〇 | ||
抑制热膨胀 | 〇 | |||||
改善表面粗糙度 | 抑制结构刀尖 | 〇 | 〇 | |||
降低切削力 | 摩擦抑制 | 〇 | ||||
延长刀具寿命 | 减少刀具磨损 | 〇 | 〇 | 〇 | ||
抑制热老化 | 〇 | |||||
提高工作效率 | 切屑处理 | 〇 | ||||
工件冷却 | 〇 | |||||
提高质量 | 工件、机床的防锈 | 〇 |
主要目的是润滑还是冷却?
切削液大致可分为不加水稀释即可使用的水非溶性切削液,以及稀释后使用的水溶性切削液。
非水溶性切削液主要作用于润滑、防熔焊,用于加工精度要求较高的切削加工;水溶性切削液主要作用于冷却,具有降低火灾风险的优点。
(2)各作用的效果
利用润滑作用提高切削刀具的锋利度
切削液的润滑作用可减轻刀具和工件的磨损。那么,我来具体说明一下。
工具与工件、金属直接接触时,其接触面实际上并不是完全紧密接触,而是会有轻微的凹凸,凹凸突起的部分会受到很大的力,摩擦会变大。
因此,通过分别向工具和工件供给切削液,在金属表面形成油膜,可防止金属直接接触,减轻摩擦和磨损。这是切削液的润滑作用。
此外,由于切削过程中会产生切屑,因此切削液减小刀具切屑表面 (前刀面) 与切屑接触面之间的摩擦力时,切屑弯曲的曲率半径就越小。
曲率半径越小,刀具与切屑的接触面积越小,越锋利。
由于切削时的摩擦而导致刀具磨损主要是由于切屑,切削液在保护刀具方面也起着重要作用。
通过冷却降低刀具磨损
切削过程中,切削温度有时可达800℃甚至1000℃。这些热量大部分被切屑带走,但也会传导至刀具,导致切削刃温度升高。
切削液的冷却作用可防止温度升高,保护刀具不因热量而变形和软化,减少磨损并延长刀具寿命。
工件也会变得很热,但冷却效果可防止因热而膨胀和变形,从而保持加工精度。
此外,热切屑非常危险,因为接触时可能会引起火灾或烫伤。冷却效果对于确保此类工作环境中的安全也起着重要作用。
通过抗焊接作用保护刀具的刀尖
切削时,部分切屑会熔化并粘附在刀具的刃口上,形成坚硬的堆积物。这被称为积屑瘤。积屑瘤会粘附在刃口上,导致工件的加工精度下降,并且还可能在切削过程中与部分刃口一起剥落,造成刀具磨损。
这种情况尤其容易发生在铝合金、不锈钢和耐热合金中。
切削液通过油膜保护切削刃,防止切削刃粘连。
通过渗透作用发挥多种效果
切削液之所以能够发挥润滑、冷却等各种作用,是因为切削液具有渗入工具、工件和切屑之间的间隙的作用。
渗透性因切削液种类而异。
通过防锈作用保护机械、工具、工件
切割后,工件容易与水和氧气发生反应而生锈。
使用切削液后,油膜会附着在工件表面,形成一层保护膜,防止工件与水和空气接触。此外,出于环境考虑,水溶性切削液的使用日益增多,而且切削液不仅会对工件造成影响,还会对刀具和机床造成影响,因此有必要仔细考虑切削液的种类和特性。
通过清洗作用减少工具损伤
在切削过程中,切削液用于冲走切屑,并防止切屑进入刀具和工件之间或粘附在工件上。
它还可以防止切割过程中产生的细小碎屑散落,有助于保持工作环境清洁和安全。
上一项:1-1.油雾的产生及其影响
下一项:1-3. 切削液的种类