枪钻加工中的切削液特性及改善过滤精度的方法.doc

枪钻加工中的切削液特性及改善过滤精度的方法 水基切削液是新一代理想的机加工润滑冷却介质,兼有油性和水性双重性能,具有极压,润滑,冷却, 防锈能力.文章介绍枪钻加工水基切削液性能,用实例论述水基切削液的优越性能及提高其过滤精度的方法. 1 为了使枪钻加工达到良好的加工效果,以往多选 切削油,而且是专门配置的.但是,油基切削液存在着 冷却性差,清洗性差和产生油雾防火性差;一般半年需 彻底更换,废液处理不易达到环保排放的要求;使用过 程中有刺激气味和损伤工人皮肤等缺陷.随着环保要 求的提高,切削液技术的不断改进,一种水基半合成液 (微乳化液)克服了乳化液易*,清洗性能差及合成切削液侵蚀机床漆面,润滑性能差等缺陷,兼有油性和 水性双重性能,具有极压,润滑,冷却,防锈和清洗能 力,是新一代理想的机加工润滑冷却介质.水基半合 成切削液的脱颖而出,有取代油基切削液之势,具有如 下特点: 1.1 压力与流量 切削液的高压及由此产生的高流速的作用是从切 削区排除切屑,油膜抵消切削力及增加钻杆刚性等. 为保证被加工孔的精度一致,必须保证压力恒定.根 据资料介绍,需要的压力和流量因刀具的直径,孔的精 度和工件材料而异. 一般认为切削液的流速应为切削速度的5～8倍, 约10～15 m/s, 应该注意的是:流量应随孔深的增加而增大,以保 证切削液有更大的流速达到通畅排屑的目的.同时要 分别考虑枪钻用高压切削液与一般外用冷却,冲屑所 用压力,流量不同.冷却和冲屑是低压大流量,即0.1 ～0.2 MPa. 1.2 过滤精度 枪钻切削液的过滤精度与钻头的耐用度,内孔的 表面粗糙度,尺寸精度,减少油泵和阀的磨损有很大关 系,所以要求过滤精度较高.据资料介绍:当切削液过 滤精度为20u m时,刀具刃磨一次可以钻14个孔,若 在其它工况不变的情况下,过滤精度达到10 u m时, 刃磨1次可钻54个孔.还有资料介绍,表面粗糙度值每减少1时,油中杂质尺寸就应减少10 um.换句 话说,过滤精度的严格性应为表面粗糙度值的10倍. 一般切削液要经过粗滤,半精滤,精滤等程序.精过滤 一般采用纸质或布质过滤,一般过滤精度控制在40 um以内,就能够满足一般性枪钻加工.若枪钻H7精 度的孔时,过滤精度应达到5～10 um,方可避免破坏 高速极压油膜.但是其过滤装置和使用的成本会急剧 上升,实际中要综合考虑一个合适的范围. 1.3 温度控制 由于枪钻加工时切削速度和切削液的压力均很 高,同时钻头兼有切削和挤光二重作用,切削中产生大 量的热量被切削液带走,使切削液温度逐渐上升.为 了保持钻孔精度,防止切削液内部各种添加剂的早期 失效,维持枪钻与工件温度的一致性是必要的.一般 推荐温度在45℃以下.常用的冷却方式有两种: 其 一,采用大水箱(油箱)的散热来达到自然冷却,水箱 的容积大于泵工作流量l0倍以上. 其二,强制冷却. 最廉价的冷却办法是在水箱中通以循环冷却水,可靠 的办法是使切削液通过空调器降温,控制在最佳范围, 保持枪钻与工件温度一致,有利于控制加工精度的一 致性. 1.4 切削液供给系统原理 液压油使用的泵和阀类控制元件等不适合水基切 削液,在设计水基切削液系统装置时应予充分考虑. 1.5切削液的维护 根据有关经验,使用切削液应注意以下几点: (1)切削液的稀释应选用水质较好的自来水,配 置前应将水箱管路清洗干净,有条件的话,可对切削液 系统装置进行一次消毒. (2)准确掌握切削液浓度,尽量使用浓度计(折光 仪)来控制,按规定比例配制,不要凭个人经验. (3)不同牌号,不同厂家生产的半合成切削液不 能混用. (4)加工结束后,用切削液软管冲洗掉机床表面 的切屑和粒渣.打开机床保护门,使机床加工区的潮 湿空气散去. 这样做的原因是:在加工过程中,只要切削液不断 喷射,涂敷在裸露的金属表面,切削液中的防锈添加剂 就可防止机床加工区内的金属表面锈蚀.但当机床停 机若干小时后,可能会产生锈蚀.因为在加工时,切削液中的水在蒸发,使机床加工区形成了几乎100%的 相对湿度.机床一旦关机,温度便开始下降,空气中的水分便冷凝在金属零件表面.由于冷凝水会逐步稀释 防锈添加剂,从而使存留于切削液的抗腐蚀性逐步丧失.所以采取上述措施,非常重要. (5)定期检测切削液使用浓度和pH值,pH值在 8.5～9.5之间. (6)使用一年或更长时间切削液发生变质时,更 换切削液需彻底清洗机床冷却系统,减少切削液中细 菌生长机会. 2 应用实例 我厂在枪钻加工中采用水基切削液已成功应用于 自动线中加工缸体油道孔,其冷却液由冷却液中央处 理系统供给,枪钻工位将来自系统的冷却液加压后用 于枪钻加工.最近设计制造1台连杆螺栓孔枪钻枪铰 机床,连杆材料45Mn,硬度22～