金屬加工液的功能和選用

來源:新鄉市天馬工業爐有限公司 發布時間:2019-06-29 15:30 瀏覽次數:

隨著汽車工業技術的不斷發展和進步,新材料、新工藝不斷涌現,在這些加工過程中選擇合適的切削液對于保證產品加工質量,提高加工效率,減少環境污染都是至關重要的。

金屬加工液通常也被稱為“冷卻液”,根據不同的機械加工要求,金屬加工液又可分為切削液、磨削液等類型。在汽車制造業中,金屬加工液的使用范圍非常廣泛,例如在發動機的機械加工和變速箱的機械加工中都廣泛使用著各種各樣的金屬加工液。
金屬加工液通常以礦物油的含量來進行分類:
純油類金屬加工液,礦物油含量為90%~95%。
乳化類金屬加工液,礦物油含量超過85%~90%。
半合成金屬加工液,礦物油含量不超過5%~50%。
不含礦物油的全合成金屬加工液。
一、金屬加工液的主要功能
1、潤滑功能

金屬表面在機械加工的過程中受到較大的切削力,并且有相對運動,從而在刀具與工件表面、刀具與切屑之間會產生較大的摩擦。這種摩擦現象的存在會產生較大的熱量并且加劇刀具的磨損和工件表面精度的惡化,并且會降低加工效率。金屬加工液可以大大降低這種摩擦,延長刀具壽命并提高加工件表面質量。一般說來,金屬加工液中的礦物油含量越高,其金屬加工液的潤滑性能越好,但隨著金屬加工液技術的發展,含有極壓添加劑半合成和全合成類型的金屬加工液也同樣具有良好的潤滑性能。

2、冷卻功能

這也是金屬加工液被俗稱為“冷卻液”的原因,因為機械加工過程中存在剪切和摩擦的雙重作用,從而不可避免地會產生較大的熱量,這種熱量如不能被及時帶走,就會造成刀具和工件之間產生高溫,從而會軟化刀具甚至降低工件表面的硬度,加劇刀具磨損,影響工件的表面精度。不僅如此,高溫還會產生積屑瘤,造成工件加工精度偏差。通過大流量的金屬加工液的沖洗作用,可以帶走機械加工過程中產生的熱量,降低刀具和工件的溫度,延長刀具的壽命,提高加工件的表面精度,提高機械加工的效率。

3、排屑功能

金屬機械加工過程中產生的加工屑如不能被及時從加工區域移走,可能產生積屑瘤并造成已加工面的磨損。
4、防銹功能

大多數的金屬材料(如鐵和鑄鐵)在與潮濕的空氣與水接觸后會很快產生銹蝕,而在金屬機械加工過程中,如果在兩道不同工序之間,金屬加工液不能提供良好的防銹功能,就可能會造成半成品產生銹蝕,從而使產品報廢。
金屬加工液除以上功能外,還要具有防泡沫、對環境友好、抗菌等功能,不同的機械加工方式對金屬加工液的功能需求也不同,例如重負荷低速機械加工對金屬的潤滑性能要求更高,而高速低負荷機械加工對冷卻要求更高。
二、金屬加工液的選用

不同的金屬機械加工方式對金屬加工液有不同的要求,以下是汽車制造業中幾種主要機械加工方式對金屬加工液的要求:
1、車削和銑削

對于一般的鋼和鑄鐵材料的機械加工,其加工方式一般切削速度較快,產生熱量較多,需要有足夠的冷卻,可以使用乳化類和半合成類型的金屬加工液。對于加工材料對潤滑性能要求較高的鋼和鋁合金材料,可以選用半合成金屬加工液。
2、鉆孔和鉸削

這兩種加工方式對于金屬加工液的潤滑和冷卻性能要求都比較高,一般要選擇潤滑性能較好的半合成含有極壓添加劑類型的金屬加工液,不僅保證其潤滑性能也可以提供良好的冷卻性能。特別是使用MAPAL鉸刀加工硬質材料時,必須選用潤滑性能良好的金屬加工液來保證鉸孔的表面精度。這兩類機械加工方式可以選擇半合成金屬加工液。
3、磨削

磨削加工速度較快,對金屬加工液的冷卻和潤滑性能要求較高。在磨削加工時必須要降低接觸面區域磨料和工件表面間的摩擦,從而降低磨削面上的溫度,這需要金屬加工液提供良好的潤滑性能,并伴隨大流量金屬加工液的沖洗帶走熱量來滿足磨削的加工精度要求。對于磨削加工選擇金屬加工液,相對比較復雜,需要考慮比較多的因素,例如工件材料、砂輪材料、磨削方法、切削參數等。

以上只是簡單介紹了幾種不同的常見的加工方式下對金屬加工液的選用,而且只考慮到其中比較重要的因素,實際上金屬加工液的選擇還需要考慮其他相關因素,例如:金屬機械加工類型;加工件的金屬材料;刀具材料和類型;設備制造商的推薦;綜合成本考慮(包括初始費用和維護);環境因素(包括安全因素、人員健康因素等)。

在汽車制造業如發動機和變速箱機械加工中,一臺數控加工中心可能包括幾種加工方式,由于各種加工方式對金屬加工液的要求并不完全相同,選擇金屬加工液時,首先應考慮該金屬加工液必須能夠滿足其中最難的加工方式對金屬加工液性能的要求,其次再考慮兼顧其他加工方式對金屬加工液的要求來選擇合適的金屬加工液。


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