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作者：泰格斯 發(fā)布時(shí)間：2024-03-04 20:18:28
選用以潤(rùn)滑為主的切削液時(shí)(如切削油)，應(yīng)當(dāng)把它輸送到能在摩擦表面生成油膜的部位。相反，如果選用的切削液以冷卻為主(如水基切削液)，就應(yīng)當(dāng)使切削液接近刀具的刃部。這種條件下通常要用壓力法強(qiáng)迫切削液進(jìn)入切削區(qū)域，從而把刀具、工件、切屑由于摩擦和變形所產(chǎn)生的熱量帶走。連續(xù)應(yīng)用切削液比間斷應(yīng)用切削液好，間斷應(yīng)用切削液會(huì)產(chǎn)生熱循環(huán)，從而導(dǎo)致硬而脆的刀具材料(如硬質(zhì)合金刀具)產(chǎn)生裂紋和崩刃。間斷使用切削液除了縮短刀具壽命外，還會(huì)使工作表面粗糙不均勻。
正確使用切削液的另一個(gè)好處是有效地排除切屑，這也有助于刀具壽命的延長(zhǎng)。如適當(dāng)安放切削液的噴嘴，可防止銑刀和鉆頭的排屑槽被切屑堵死或排屑不暢。對(duì)于一些大工件的加工，或大進(jìn)給量的強(qiáng)力切削、磨削，采用二排或多排的冷卻液噴嘴，使之能充分冷卻，有利于提高加工效率，保證加工質(zhì)量。
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一、切削液降溫手工加油法
固體或膏狀潤(rùn)滑劑可以用毛筆、刷子將潤(rùn)滑劑涂或滴落到刀具或工件上(主要是攻螺紋、板牙套螺紋時(shí))。最近還研制出手提式供液器，通過(guò)加壓將潤(rùn)滑劑霧化，噴到刀具和工件上。在沒(méi)有配量冷卻系統(tǒng)的機(jī)床上，如果鉆孔或攻螺紋的數(shù)量不多，用手工加油是有效的方法。當(dāng)在同一機(jī)床上要完成兩種不同加工時(shí)，用手工油可以與機(jī)床上的溢流冷卻系統(tǒng)配合起來(lái)使用。
二、切削液降溫溢流法
最常見(jiàn)的使用切削液的方法是溢流法。用低壓泵把切削液打入管道中，經(jīng)過(guò)閥門(mén)從噴嘴流出，噴嘴安裝在接近切削區(qū)域。切削液流過(guò)切削區(qū)后再流到機(jī)床的不同部件上，然后匯集到集油盤(pán)內(nèi)，再?gòu)募捅P(pán)流回到切削液箱中，循環(huán)使用。因此，切削液箱應(yīng)有足夠的容積，使切削液有時(shí)間冷卻并使細(xì)的切屑及磨粒等沉降。視加工種類(lèi)的不同，切削液箱的容積約為20-200L，個(gè)別加工則更大，如鉆深孔及強(qiáng)力磨削等，切削液箱可達(dá)500-1000L或更大。在集油盤(pán)內(nèi)應(yīng)設(shè)有粗的過(guò)濾器，防止大的切削進(jìn)入切削液箱，并在泵的吸油口裝有一個(gè)精細(xì)過(guò)濾器。
對(duì)于磨削、衍磨和深孔鉆、深孔鏜等機(jī)床，由于加工的工件表面質(zhì)量要求高，必須去除更細(xì)的磨屑、砂輪顆粒和切削微粒，如槍鉆深孔加工，要用10um的濾紙進(jìn)行過(guò)濾。采用過(guò)濾設(shè)備可以避免切削液中含有過(guò)多的污染物或過(guò)多的金屬顆粒，有助于保持切削液的清潔和延長(zhǎng)切削液的使用周期?，F(xiàn)代自動(dòng)化機(jī)床一般都設(shè)有切削液過(guò)濾、分離、凈化裝置。用溢流法可使切削液連續(xù)不斷地流到切削區(qū)域并沖走切屑。切削液的流量要大一些，才能使刀具和工件被切削液所淹沒(méi)。
除了向切削區(qū)提供適當(dāng)?shù)那邢饕和猓€要有足夠的切削液來(lái)防止不正常的溫升。在深孔鉆加工中，切削液箱如太小，切削液的溫升很快，當(dāng)油溫超過(guò)60℃時(shí)，切削便不能繼續(xù)進(jìn)行，所以深孔鉆床一般都配有較大的冷卻油箱。
切削液流的分布方式直接影響到切削液的效率。噴嘴應(yīng)當(dāng)安置在使切削液不會(huì)因受離心力的作用而拋離刀具或工件之外的位置。最好是用二個(gè)或多個(gè)噴嘴，一個(gè)把切削液送到切削區(qū)域，而其他的則用于輔助冷卻和沖走切屑。車(chē)削和鏜削時(shí)要求把切削液直接送到切削區(qū)域，使切削液覆蓋刀具的刃部和工件而起到良好的冷卻作用。
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，切削液的噴嘴內(nèi)徑至少相當(dāng)于車(chē)刀寬度的四分之三。對(duì)于重負(fù)荷的車(chē)削和鏜削，需要有第二個(gè)噴嘴沿刀具的下側(cè)面供給切削液。較低噴嘴供給的切削液可以不受切削阻擋順利送到刀具和工件之間，有助于在低速時(shí)起潤(rùn)滑作用。水平鉆孔和鉸孔時(shí)，最好是通過(guò)空心刀具內(nèi)孔把切削液送到切削區(qū)域，保證刃部有足夠的切削液并把切屑從孔中沖出來(lái)。由于鉆頭的螺旋槽(為了排出切屑)要起到把切削液從切削區(qū)往外排出的作用，因此即使是立鉆，進(jìn)入切削區(qū)的切削液也很少，只有空心鉆頭才能解決這一問(wèn)題。
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三、切削液降溫高壓法
對(duì)于某些加工，如深孔鉆和套孔鉆削，常用高壓(壓力為0.69-13.79MPa)切削液系統(tǒng)供油。深孔鉆用的是單刃鉆頭，與鏜孔相似，只是鉆頭內(nèi)部有切削液的通路。套孔鉆削是一種在工件上鉆一個(gè)圓柱形孔但留下一個(gè)實(shí)心圓柱體的鉆孔法。當(dāng)?shù)毒哌M(jìn)入工件時(shí)，鉆出的實(shí)心圓柱體就通過(guò)空心的圓柱形刀頭，用壓力泵把切削液送到刀具周?chē)?，迫使切屑從刀具中心流出。套孔鉆削用的切削液必須有良好的極壓性和抗燒結(jié)性，粘度應(yīng)當(dāng)很低，才能在刀具周?chē)杂闪鲃?dòng)，還應(yīng)具有良好的油性，以降低刀具與工件，刀具與切屑間的摩擦系數(shù)。深孔鉆削的主要問(wèn)題是如何在切削區(qū)域維持足夠的切削液流量。一種辦法是利用鉆屑槽作為切削液的通路，切削液壓力為0.35-0.69MPa，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的密封套流入鉆頭，然后直接進(jìn)入切削區(qū)，從孔中流出來(lái)的切削液幫助排除切屑。在深孔鉆削時(shí)，采用油孔鉆與溢流法相比是一個(gè)大的進(jìn)步，鉆頭壽命和生產(chǎn)率都有較大幅度的提高。高壓法有利于切削液到達(dá)切削區(qū)域，有時(shí)也在其他機(jī)床上使用。磨削使高壓噴嘴有利于砂輪的清洗。
四、切削液降溫噴霧法
切削液可以用氣載油霧的形式噴到刀具與工件上。切削液經(jīng)一個(gè)小的噴嘴，使用壓力為0.069-0.552MPa的壓縮空氣將切削液分散成很小的液滴噴入切削區(qū)。在這種情況下，用水基切削液比用油基切削液好些，因?yàn)橛突邢饕旱挠挽F污染環(huán)境，有礙健康，且易于集成較大的油滴。噴霧法最適合于切削速度高而切削區(qū)域低(如端銑)的加工。選用冷卻性能好的切削液，細(xì)小的液滴與熱的刀具、工件或切屑接觸，能迅速蒸發(fā)把熱帶走。噴霧冷卻不需用防濺板、集油盤(pán)和回油管，只用很小的球形，而且工件是干的，即使有一點(diǎn)油液也容易擦干。
用噴霧法有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、刀具壽命比干切削長(zhǎng);2、在沒(méi)有或不宜使用溢流系統(tǒng)時(shí)，可用它來(lái)提供冷卻作用;3、切削液可以到達(dá)其他方法無(wú)法接近的地方;4、在工件與刀具之間，切削液的流速高于溢流法，冷卻效率按同體積的切削液計(jì)算，比溢流法高出許多倍;5、在某些條件下可以降低成本;6、可以看見(jiàn)被切削的工件。噴霧法的缺點(diǎn)是冷卻能力有限，并且還需要通風(fēng)。
噴霧裝置有三種方式：
1、吸引式其原理與家用噴霧器一樣，主要利用細(xì)腰管原理，壓縮空氣把切削液吸引出液罐而混合霧化于氣流中。它有一個(gè)通壓縮空氣的管和另一個(gè)虹吸切削液的管，并聯(lián)接于混合接頭上，它適合于低粘度切削油和乳化液的噴霧。2、氣壓式(加壓法)其原理是切削液裝于密封液筒內(nèi)，用0.2-0.4MPa的壓縮空氣加壓，當(dāng)電磁閥打開(kāi)時(shí)，切削液就被壓出，通過(guò)混合閥與壓縮空氣氣流混合霧化。這種裝置適合于水基合成液和乳化液的噴霧，但水溶液和乳化液中不得含有脂肪油或懸浮的固體物質(zhì)。霧化混合比可由混合閥和調(diào)壓閥調(diào)整。3、噴射式其原理是用齒輪泵把切削液加壓，通過(guò)混合閥直接噴射于壓縮空氣氣流中使其霧化。這種裝置適用于將透明冷卻水和低粘度切削油霧化。噴霧化可應(yīng)用于端銑、車(chē)削、自動(dòng)機(jī)床加工、數(shù)控機(jī)床加工。帶有電磁閥控制的噴霧裝置適用于在數(shù)控機(jī)床上攻螺紋、鉸孔。
五、切削液降溫制冷液體降溫法
制冷液體降溫法種類(lèi)很多，如氮、氬、二氧化碳等氣體均可壓縮成液體放于鋼瓶中，氟昂氣體可用機(jī)械裝置壓縮成液體，使用時(shí)放出，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥，由噴嘴直接注射于切削區(qū)，靠氣化吸熱來(lái)冷卻刀具、工件和切屑。這種方法冷卻效果非常好，適用于不銹鋼、耐熱鋼、高強(qiáng)度合金鋼等難加工材料的切削加工，可以大大提高刀具耐用度。
六、切削液降溫切削液的集中供給系統(tǒng)
對(duì)于大、中型機(jī)械加工廠(chǎng)，在可能的情況下，都應(yīng)當(dāng)考慮采用集中循環(huán)系統(tǒng)為多臺(tái)機(jī)床供應(yīng)切削液，但必須各臺(tái)機(jī)床是采用同一種切削液。幾臺(tái)磨床可以用聯(lián)結(jié)在一起的輸送系統(tǒng)處理磨屑。集中處理被切削液潤(rùn)濕的細(xì)切屑和磨屑，可以減少人力處理，改善勞動(dòng)條件。
切削液集中供給系統(tǒng)可使工廠(chǎng)更好地維護(hù)切削液。切削液集中在一個(gè)大池中，通過(guò)定期抽樣檢查，按照檢查結(jié)果定期補(bǔ)充原液或水，便于控制切削液的濃度?？梢詼p少抽樣檢查的次數(shù)，從而進(jìn)行更多項(xiàng)目的檢查，保證切削液在使用期的質(zhì)量。同分開(kāi)設(shè)置的許多單獨(dú)的多切削液供給系統(tǒng)相比，由于切削液的維護(hù)工作減少，成本也相對(duì)降低。集中供給系統(tǒng)最主要的優(yōu)點(diǎn)是能通過(guò)離心處理的方法，可有效去除切削液中的浮油和金屬顆粒，同時(shí)也去掉了切削液中的一半的細(xì)菌(因?yàn)榧?xì)菌很容易在切削液的漂浮油與金屬顆粒之間的界面上生長(zhǎng))。連續(xù)去除這些臟物，定期檢驗(yàn)質(zhì)量并根據(jù)這些檢查結(jié)果，有計(jì)劃地使用添加劑或加入原液，這都是使集中系統(tǒng)十分有效地延長(zhǎng)切削液使用壽命的重要因素。這樣也減少了水溶性切削液的廢液處理。
