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近幾年來(lái)為了適應(yīng)機(jī)械加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)切削油也提出了更高的要求。此外，為了達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的，切削油還需要盡可能地對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染。從機(jī)械加工經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，當(dāng)然要求在使用切削油之后可以提高加工效率和降低生產(chǎn)成本。實(shí)際上，現(xiàn)在已經(jīng)有許多切削油在提高經(jīng)濟(jì)效益方面發(fā)揮了作用。但這里非常重要的是只有選用適宜的切削油才能發(fā)揮上述作用，如果選用不當(dāng)，則可能適得其反。 現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的切削油種類很多，它們的性能也千差萬(wàn)別。這給操作人員正確選用切削油帶來(lái)了麻煩。有時(shí)在選擇切削油時(shí)還要從一次性能、二次性能和生產(chǎn)成本等多方面加以考慮。本文將從目前切削油的使用狀況及各種切削油的性能入手，分別按照車削、銑削、鉆孔、深孔鉆、鉸孔、攻螺紋及拉削等七種機(jī)械加工方式，從一次性能出發(fā)介紹選擇切削油的方法。不同材料在不同機(jī)床中使用各類切削油的比率 目前切削油的使用狀況圖1所示是1993年按機(jī)械加工的機(jī)床和被加工材料分類調(diào)查干式，使用非水溶性切削油和水溶性切削油的比率。從機(jī)床分類來(lái)看，要求潤(rùn)滑性能良好和延長(zhǎng)刀具使用壽命的深孔鉆床、齒輪機(jī)床和拉床使用非水溶性切削油的比率較高。其他各種機(jī)床中有的用干式切削較多，有的則用水溶性切削油較多。其中車床和加工中心使用水溶性切削油較多，這是因?yàn)檫@類機(jī)床大多數(shù)已采用無(wú)人操作自動(dòng)化加工，為了防止發(fā)生火災(zāi)而使用水溶性切削油。 從被切削材料種類來(lái)看，加工鑄鐵時(shí)采用干式切削的比率較高。不過(guò)在車床、磨床及加工中心上加工鑄鐵時(shí)，仍然是使用水溶性切削油的比率較高。這主要也是為了防止發(fā)生火災(zāi)。水溶性切削油(原液)、非水溶性切削油的生產(chǎn)量及水溶性化比率的變化切削油分類加工鋁合金時(shí)使用水溶性切削油的比率較高，主要是使切削油兼有處理切屑的作用。與加工鑄鐵和鋁合金相反，加工鋼材時(shí)使用非水溶性切削油的比率較高。這主要是因?yàn)橹匾暭庸ぞ群脱娱L(zhǎng)刀具壽命的一次性能。所示是水溶性切削油(原液)和非溶性切削油的生產(chǎn)量，以及水溶性化比率的變化狀況。在1990到1995年期間，水溶性切削油的生產(chǎn)量基本上無(wú)多大變化，但1997年的生產(chǎn)量達(dá)到50×106l，水溶性化比率達(dá)到38%。如果按照水溶性切削油原液稀釋為10～50倍使用，那就意味著它的實(shí)際使用量是非水溶性切削油的幾倍到幾十倍。切削油的種類和性能切削油的分類。主要分為不用水稀釋的非水溶性切削油和用水稀釋后使用的水溶性切削油兩類。從作用來(lái)看，兩類切削油在性能方面有較大差異。主要反映在以下幾方面： 延長(zhǎng)刀具壽命的性能。 對(duì)表面粗糙度和尺寸精度的性能。 降低切削動(dòng)力的性能。 排出切屑和對(duì)工件及機(jī)床的防銹性能。 其他的二次性能。 是兩類切削油的性能對(duì)比在延長(zhǎng)刀具壽命和使表面粗糙度良好方面，水溶性切削油不如非水溶性切削油。而冷卻性能則水溶性切削油優(yōu)于非水溶性切削油。如果對(duì)潤(rùn)滑性要求較高時(shí)，則從一次性能中的特種性能出發(fā)應(yīng)使用水溶性切削油。非水溶性和水溶性切削油性能對(duì)比　 項(xiàng)目 非水溶性 水溶性一次性能(切削性) 刀具壽命尺寸精度表面粗糙度冷卻性能二次性能 機(jī)床及工件的防銹性能去除切屑和分離的難易涂料剝離冒煙和發(fā)火性能對(duì)皮膚的影響作業(yè)環(huán)境清潔耐腐壞性和劣化性使用時(shí)易管理程度廢液處理性經(jīng)濟(jì)性 切削油費(fèi)用切削油管理費(fèi)用廢液處理費(fèi)用機(jī)床保養(yǎng)費(fèi)用 。切削油中水分與切削阻抗的關(guān)系，是關(guān)于切削油中含水分量對(duì)切削阻抗影響的調(diào)查結(jié)果。由圖中可見(jiàn)，當(dāng)切削油中含水分的量增加時(shí)，切削阻抗也隨之增大。這就是不含水分的非水溶性切削油潤(rùn)滑性很好的原因。 再?gòu)亩涡阅軄?lái)看，非水溶性切削油對(duì)防止機(jī)床和工件生秀的性能很好，且不易劣化，使用時(shí)的管理也較方便。而水溶性切削油去除切屑的性能很好，防止發(fā)生火災(zāi)的性能很好，作業(yè)環(huán)境清潔。潤(rùn)滑添加劑對(duì)表面粗糙度的效果。切削油與鉆頭壽命下面分別對(duì)各種加工方法如何選擇切削油的問(wèn)題作一介紹。當(dāng)為了能針對(duì)加工條件、被切削材料及工具的具體狀況選擇好合適的切削油，必要時(shí)可請(qǐng)切削油生產(chǎn)廠進(jìn)一步介紹產(chǎn)品性能，并對(duì)實(shí)際使用進(jìn)行指導(dǎo)。車削和銑削加工車削是一種高速和高效率加工，也是一種較容易的加工。這時(shí)切削油的冷卻作用比潤(rùn)滑性能更重要。常用的是乳化型或水溶性型切削油，如W1種W2種切削油。 當(dāng)要求具有很高的加工精度和良好的表面粗糙度時(shí)，則常使用氯化油和非活性型硫化氯化油等非水溶性切削油，如2種中的1～6號(hào)切削油。關(guān)于潤(rùn)滑添加劑對(duì)加工表面粗糙度影響的調(diào)查結(jié)果。從圖中可以看出，添加氯系和硫磺系極壓劑的切削油有利于改善加工表面的粗糙度。銑削加工是一種斷續(xù)加工，所以大都采用干式加工。只是為了便于處理切屑而使用切削油。常用的切削油有乳化型水溶性切削油，如W1種中的1號(hào)、2號(hào)切削油。斷續(xù)切削易由熱沖擊使刀具卷刃，為此好近開(kāi)發(fā)了一種耐熱和耐機(jī)械沖擊的硬質(zhì)合金刀具。使用這種刀具時(shí)就必須用濕式切削加工?？准庸ゃ@孔鉆孔加工的特點(diǎn)是難于排出加工時(shí)所產(chǎn)生的熱量，且需按排出切屑的相反方向供給切削油。為此用于鉆孔加工的切削油應(yīng)具有很好的冷卻和滲透性能。另外，鉆孔時(shí)對(duì)鉆頭的使用壽命和加工效率比孔精度和表面粗糙度更為重視。所示是關(guān)于潤(rùn)滑添加劑對(duì)鉆頭使用壽命影響的調(diào)查結(jié)果。由圖中可見(jiàn)，在鉆孔速度較低的范圍內(nèi)，硫磺系和氯系極壓添加劑可以發(fā)揮延長(zhǎng)鉆頭使用壽命的作用。在鉆孔速度較高的范圍內(nèi)，如果冷卻性能不充分，那么極壓添加劑反而會(huì)促進(jìn)鉆頭的磨損。另外，極壓添加劑對(duì)降低切削阻抗和改善表面粗糙度也都非常有效。這種極壓添加劑具有與水溶性切削油相同的作用。 作為鉆孔加工的切削油還應(yīng)具有粘度低、滲透性和冷卻性都很好的特點(diǎn)，在大多數(shù)情況下宜使用水溶性切削油。如能在水溶性切削油中選擇含極壓添加劑的重切削用乳化型切削油則更好，例如W1種中的2號(hào)。好近開(kāi)發(fā)了冷卻性能很好的合成橡膠型切削油，有時(shí)也可選用這種新型切削油。深孔加工 深孔加工要求切削油發(fā)揮以下各種作用： 能幫助排出切屑。 使切刃和導(dǎo)向塊具有良好的潤(rùn)滑性。 有利于散發(fā)切削熱。 為此切削油應(yīng)具有粘度低、流動(dòng)性和潤(rùn)滑性都很好的特性。關(guān)于活性型硫磺成分對(duì)加工表面粗糙度影響的調(diào)查結(jié)果。由圖中可見(jiàn)，增加活性型硫磺成分可以改善加工表面的粗糙度。切削油中活性硫磺量與表面粗糙度的關(guān)系綜上所述，用于深孔加工的切削油應(yīng)選用粘度低的活性型硫化氯化油，因使用水溶性切削油時(shí)鉆頭磨損很厲害，所以在對(duì)鋼材進(jìn)行深孔加工時(shí)，不使用這種切削油。對(duì)被切削性能很好的鋁合金及鑄鐵進(jìn)行深孔加工時(shí)，則使用乳化型切削油，鉸孔加工鉸孔是一種旨在提高鉆孔精度和表面粗糙度的加工。鉸孔時(shí)是由切入刃連續(xù)進(jìn)行切削加工，由邊緣進(jìn)行軋光。至于鉸刀的切削作用和軋光作用，將受刀具與工件的夾持方式、驅(qū)動(dòng)方法、切刃形狀、切削條件、預(yù)孔狀態(tài)等的影響，切削油也將產(chǎn)生較大的影響。 鉸孔加工時(shí)切削油的要求是能使加工面粗糙度良好，孔精度高和鉸刀使用壽命長(zhǎng)。為了達(dá)到此要求，切削油應(yīng)具有能防止刀瘤使孔徑擴(kuò)大，軋光效果良好和防止擋塊被磨損這三個(gè)特點(diǎn)。為此鉸孔加工的切削油應(yīng)具有適當(dāng)?shù)目谷壅承院驮谲埞鈺r(shí)能充分發(fā)揮潤(rùn)滑作用。其次是滲透性、易去除切屑和進(jìn)行清洗的性能也都很好。關(guān)于切削油對(duì)鉸孔表面粗糙度影響的調(diào)查結(jié)果。用水溶性切削油時(shí)的加工表面粗糙度較好。關(guān)于切削油對(duì)鉸刀外周角部磨損影響的調(diào)查結(jié)果，從中可見(jiàn)，用非水溶性切削油的磨損較少。從加工表面粗糙度出發(fā)，使用有極壓添加劑的礦物油和混合油的效果較好。使用不同切削油的鉸孔表面粗糙度，切削油與鉸刀外周角部磨損的關(guān)系一般說(shuō)來(lái)，非水溶性切削油中的低粘度活性型硫化氯化油較為適用，至于水溶性切削油，大多數(shù)使用適合于重切削的乳化型切削油，例如W1種的2號(hào)切削油。 攻螺紋在攻螺紋時(shí)，由于切刃要受配合量的很大約束，所以降低切削阻抗，防止刃瘤的產(chǎn)生和順利排出切屑等都非常重要。極壓和油性等潤(rùn)滑添加劑不僅可以防止產(chǎn)生刀瘤和熔粘，還可以提高螺紋的精度，具有良好的加工表面粗糙度，以及減少刀具的被磨損，例如含油豐富的2種3號(hào)、13號(hào)、14號(hào)切削油。在使用水溶性切削油時(shí)，含有極壓添加劑的高濃度乳化型切削油較合適，例如W1種中的2號(hào)切削油。拉削加工因拉削加工通常都是作為好后的精加工，所以對(duì)尺寸精度和加工表面粗糙度的要求很高。對(duì)切削油的要求是有助于提高尺寸精度和改善表面粗糙度，并能延長(zhǎng)刀具的使用壽命。但因開(kāi)始拉削加工所供給的切削油量較少，所以需使用油膜強(qiáng)度很強(qiáng)和耐壓強(qiáng)度很高的切削油。當(dāng)對(duì)鋼材和不銹鋼進(jìn)行拉削時(shí)，因易形成刀瘤，而應(yīng)使用抗熔粘性很好的切削油。拉床有立式和臥式兩種類型。因臥式拉床能附著的切削油較少，所以需使用具有高粘度脂肪油的多活性型硫化氯化油。 圖10所示是關(guān)于市售拉削加工切削油對(duì)拉削性能產(chǎn)生效果的調(diào)查結(jié)果。由圖中可見(jiàn)，增加氯和硫黃成分可降低切削阻抗。特別是含氯成分多的油劑(E.G)，降低切削阻抗效果很好。還有是使氯和硫黃成分共同發(fā)揮作用(F和E、G)。拉削加工油對(duì)拉削性能的效果按照被加工材料來(lái)看，對(duì)鋼材和不銹鋼拉削時(shí)，為了防止產(chǎn)生刀瘤，以使用活性型氯化硫化切削油為宜，當(dāng)加工精度要求較高時(shí)，應(yīng)使用含氯成分較多的切削油。在這種場(chǎng)合，水溶性切削油的性能比非水溶性切削油差得多，所以很少使用。即使要使用，也應(yīng)選擇適合于重切削的高濃度乳化型切削油，為了能順利地進(jìn)行切削加工，必須認(rèn)真地選擇切削油。在考慮被切削材料、機(jī)床種類和加工條件的同時(shí)，還應(yīng)認(rèn)真考慮作業(yè)特性，廢水處理方式和環(huán)境保護(hù)等各種問(wèn)題。好后還有一點(diǎn)要說(shuō)明的是，上面介紹的各種狀況都是在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)之后作出的評(píng)價(jià)，在實(shí)際生產(chǎn)中還可能出現(xiàn)各種狀況，所以操作人員可以上述資料為基礎(chǔ)，在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)一步去探索。