對于不同切削加工類型,金屬的切除特性是不一樣的,較難的切削加工對切削液要求也較高。切削過程的難易程度,按從難到易的次序排列如下:內(nèi)拉削-外拉削-攻絲-螺紋加工-滾齒-深孔鉆-鏜孔-用成形刀具切削螺紋-高速低進(jìn)給切削螺紋-銑削-鉆孔-刨削-車削(單刃刀具)-鋸削磨削。 上述排列順序并不是絕對的,因?yàn)?,刀具的幾何形狀和工件材料的變化也會改變加工的難易程度。
本文針對磨削的加工方法如何選擇切削液作簡單的敘述。
磨削加工能獲得很高尺寸精度和較低的表面粗糙度。磨削時,磨削速度高發(fā)熱量大,磨削溫度可高達(dá)800~1000℃,甚至更高,容易引起工件表面燒傷和由于熱應(yīng)力的作用產(chǎn)生表面裂紋及工件變形,砂輪磨損鈍化,磨粒脫落,而且磨屑和砂輪粉末易飛濺,落到零件表面而影響加工精度和表面粗糙度,加工韌性和塑性材料時,磨屑嵌塞在砂輪工作面上的空隙處或磨屑與加工金屬熔結(jié)在砂輪表面上,會使砂輪失去磨削能力,因此,為了降低磨削溫度,沖洗掉磨屑和砂輪末,提高磨削比和工件表面質(zhì)量,必須采用冷卻性能和清洗性能良好、并有一定潤滑性能和防銹性能的切削液。 對于精度要求和精密磨削,可使用精磨液可明顯提高工件加工精度和磨削效率,使用濃度為4%~5%。
- 高速磨削:通常把砂輪線速度超過50m/s的磨削稱為高速磨削。當(dāng)砂輪的線速度增加時,磨削溫度顯著升高。從試驗(yàn)測定,砂輪線速度為60m/s時的磨削溫度(工作平均溫度)比30m/s高約50%~70%;砂輪線速度為80m/s時,磨削溫度比60m/s時又高15%~20%。砂輪線速度提高后,單位時間內(nèi)參加磨削的磨粒數(shù)增加,摩擦作用加劇,消耗能量也增大,使工件表層溫度升高,增加表面發(fā)生燒傷和形成裂紋的可能性,這就需要用具有高效冷卻性能的冷卻液來解決,所以在高速磨削時,不能使用普通的切削液,而要使用具有良好滲透、冷卻性能的高速磨削液,才能滿足線速度60m/s的高速磨削工藝要求。
- 強(qiáng)力磨削:這是一種先進(jìn)的高效磨削工藝,例如功入式高速強(qiáng)力磨削時,線速度為60m/s的砂輪以每分鐘3.5~6mm左右有進(jìn)給速度徑向功入,功除率可高達(dá)20~40mm33/mm?s,這時砂輪磨粒與工件摩擦非常劇烈,即使在高壓大流量和條件下,所測到摩擦區(qū)工件表層溫度范圍達(dá)700~1000℃,如果冷卻條件不好,磨削過程就不可能進(jìn)行。在功入式強(qiáng)力磨削時,采用性能優(yōu)良的合成強(qiáng)力磨削液與乳化液相比,總磨量提高35%,磨削比提高30%~50%,延長正常磨削時間約40%,降低功率損耗約40%,所以強(qiáng)力磨削時,冷卻液的性能對磨削效果影響很大。
- 金剛石砂輪磨削:這是適用于硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃等硬度高的材料的磨削加工,可以進(jìn)行粗磨、精磨,磨出表面一般不產(chǎn)生裂紋、缺口,可以得到較低的表面粗糙度。為了防止磨削時產(chǎn)生過多的熱量和導(dǎo)致砂輪過早磨損,獲得較低的表面粗糙度,就需要連續(xù)而充分的冷卻。這種磨削由于工件硬度高,磨削液主要應(yīng)具備冷卻和清洗性能,保持砂輪鋒銳,磨削液的摩擦系數(shù)不能過低,否則會造成磨削效率低,表面燒傷等不良效果,可以采用以無機(jī)鹽為主的化學(xué)合成液作磨削液。精磨時可加入少量的聚乙醇作潤滑劑,可以提高工件表面加工質(zhì)量。對于加工精度高的零件,可采用潤滑性能好的低粘度油基切削液。
- 螺紋、齒輪和絲杠磨削:這類磨削特別重視磨削加工后的加工面質(zhì)量和尺寸精度,一般宜采用含極壓添加劑的磨削油,這類油基磨削液由于其潤滑性能好,可減少磨削熱,而且其中的極壓添加劑可與工件材料反應(yīng),生成低剪切強(qiáng)度的硫化鐵膜和氯化鐵膜,能減輕磨粒切削刃尖端的磨損,使磨削順利進(jìn)行。為了獲得較好的冷卻性和清洗性,切削液要保證防火安全,應(yīng)選用低粘度高閃點(diǎn)的磨削油為宜。
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