CN101260341B - 炮弹弹体专用水基切削液及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可最大限度的降低切削温度及切削用力、提高切削加工效率、保证工件的切削精度和表面质量并能延长刀具的使用寿命、降低成本、满足环保要求的炮弹弹体专用水基切削液及生产方法。专用水基切削液原料及重量百分比是植酸2.5～3.0％、苯甲酸钠15～17％、三乙醇胺6～8％、碳酸钠2～4％、硫代硫酸钠1～2％、聚乙二醇5.5～6.5％、甘油9.5～10.5％、异塞唑啉酮0.4～0.6％、去离子水52～54％。生产方法是采用常温—中温—常温的合成条件搅拌合成。

Description

炮弹弹体专用水基切削液及生产方法

技术领域：

本发明涉及一种金属切削加工用切削液，尤其是一种可最大限度的降低切削温度及切削用力、提高切削加工效率、保证工件的切削精度和表面质量并能延长刀具的使用寿命、降低成本、满足环保要求的炮弹弹体专用水基切削液及生产方法。

背景技术：

金属切削加工就是在机床提供动力的条件下，通过刀具对金属毛坯进行切削，使之获得形状、尺寸、精度及表面质量都符合要求的加工过程，可分为车、铣、钻、刨、镗、铰、拉及磨削等。在切削工艺过程中，切屑以高达2～3GPa的压力作用于刀具前刀面上，同时刀具后刀面与已加工的工件表面发生摩擦生成热，使加工区域温度急剧上升达到1000℃以上，刀具与被加工工件表面相接触的接触点上的切削压力可使该处表面承受负荷高达5000N/mm²以上。因此，在金属切削过程中就需要使用切削液，切削液必须具有优良的润滑性、冷却性和防锈性，以防止切削加工时产生局部熔焊或刀具退火磨损等现象。

炮弹弹体是由钢弹头和铝合金底座通过高强度粘结组合后再去进行精车切削加工。弹头钢材包括：D60钢、823钢、9260钢、58SiMn钢、60Si2Mn钢、50SiMnVB钢、30CrMnSi钢和35CrMnSiA钢，铝合金底座材质为LY12。由钢铝组合的炮弹弹体精车切削加工，所用切削液的润滑功能、冷却功能、清洗功能以及防锈功能既要满足上述多种材质的合金钢，又要适用于LY12铝合金，然而迄今为止，还没有性能兼顾钢铝通用的水基切削液，给炮弹弹体的生产带来许多困难。

发明内容：

本发明为了解决现有技术所存在的技术问题，提供一种可最大限度的降低切削温度及切削用力、提高切削加工效率、保证工件的切削精度和表面质量并能延长刀具的使用寿命、降低成本、满足环保要求的炮弹弹体专用水基切削液及生产方法。

本发明的技术解决方案是：一种炮弹弹体专用水基切削液，其特征在于所用原料及重量百分比如下：

植酸                           2.5～3.0％

苯甲酸钠                       15～17％

三乙醇胺                       6～8％

碳酸钠                         2～4％

硫代硫酸钠                     1～2％

聚乙二醇                       5.5～6.5％

甘油                           9.5～10.5％

异塞唑啉酮                     0.4～0.6％

去离子水                       52～54％。

所用原料及重量百分比的最佳方案如下：

植酸                           3％

苯甲酸钠                       16％

三乙醇胺                       7％

碳酸钠                         3％

硫代硫酸钠                     1.5％

聚乙二醇                       6％

甘油                           10％

异塞唑啉酮                     0.5％

去离子水                       53％。

一种炮弹弹体专用水基切削液的生产方法，其特征在于按如下步骤进行：

a.先将计算量的去离子水、植酸、苯甲酸钠、三乙醇胺依次加入反应釜中，启动搅拌器，以200转/分钟在常温下搅拌1小时；

b.再将计算量的碳酸钠、硫代硫酸钠、聚乙二醇、甘油以及异噻唑啉酮依次加入反应釜中，并加热到50～60℃，继续搅拌2小时；

c.降至常温。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明所含有的润滑活性剂物质，对钢、铝表面均具有较大的亲和力，同时极性分子的极性基对钢、铝表面具有较强的化学吸附和物理吸附作用。能够迅速地渗透到钢、铝切屑与刀具前刀面之间，迅速地渗透到刀具后刀面与钢、铝工件表面之间，可以同时在钢、铝工件表面上形成熔点更高更稳定，而且又牢固又坚固的润滑膜层，达到更好的润滑效果，从而减少刀具前刀面与后刀面上的摩擦与黏结，减少切削用力和切削热，从而提高工件加工的表面光洁度。

2.本发明所含有的冷却介质，能够将已产生的切削热迅速带走，有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。

3.本发明具有优良的洗涤作用，可减少细小切屑及灰末的黏结以便清洗，并且可利用液流的机械清洗作用将工件表面所存在的细屑和灰末冲走。

4.本发明合理地选择了同时适用于钢材和铝材的缓蚀剂和钝化剂，并能够与其他活性剂物质匹配互溶且不能互相抵制各自的功能，使切削加工后的工件长时间不腐蚀不变色。

5.本发明在长期贮存或使用过程中不易变质，尤其是在在夏季使用保质期长，对操作者无毒无害，对环境无污染。

具体实施方式：

实施例1：

原料及重量百分比如下：植酸2.5～3.0％、苯甲酸钠15～17％、三乙醇胺6～8％、碳酸钠2～4％、硫代硫酸钠1～2％、聚乙二醇5.5～6.5％、甘油9.5～10.5％、异塞唑啉酮0.4～0.6％、去离子水52～54％。

各原料可在重量范围内进行选择，使重量之和为100％。

生产方法如下：

a.先将计算量的去离子水、植酸、苯甲酸钠、三乙醇胺依次加入反应釜中，启动搅拌器，以200转/分钟在常温下搅拌1小时；

b.再将计算量的碳酸钠、硫代硫酸钠、聚乙二醇、甘油以及异噻唑啉酮依次加入反应釜中，并加热到50～60℃，继续搅拌2小时；

c.降至常温。

产品外观：微紫色粘状透明液体。

实施例2：

生产方法同实施例1，只是原料及重量百分比如下：植酸3％、苯甲酸钠16％、三乙醇胺7％、碳酸钠3％、硫代硫酸钠1.5％、聚乙二醇6％、甘油10％、异塞唑啉酮0.5％、去离子水53％。

产品外观：微紫色粘状透明液体。

将本发明实施例1和实施例2的产品按5％配制工作液，装入机床切削液盛槽中，采用泵抽循环喷淋方式进行切削加工。

应用于炮弹弹体切削加工，即可最大限度地降低切削温度和切削用力，提高切削加工效率，工件的切削精度和表面质量，并能延长刀具的使用寿命；可使切削速度提高15％～30％，切削区域的温度下降100～200℃，切削用力减少10％～30％，刀具的使用寿命延长5～6倍，工件表面粗糙度降低1～3级。尤其是工序间防锈防变色期由原来的2～3天延长到30天以上。

Claims (3)

1.一种炮弹弹体专用水基切削液，其特征在于所用原料及重量百分比如下：植酸2.5～3.0％、苯甲酸钠15～17％、三乙醇胺6～8％、碳酸钠2～4％、硫代硫酸钠1～2％、聚乙二醇5.5～6.5％、甘油9.5～10.5％、异噻唑啉酮0.4～0.6％及去离子水52～54％，是按如下步骤制备的：

a.先将计算量的去离子水、植酸、苯甲酸钠、三乙醇胺依次加入反应釜中，启动搅拌器，以200转/分钟在常温下搅拌1小时；

b.再将计算量的碳酸钠、硫代硫酸钠、聚乙二醇、甘油以及异噻唑啉酮依次加入反应釜中，并加热到50～60℃，继续搅拌2小时；

c.降至常温。

2.根据权利要求1所述的炮弹弹体专用水基切削液，其特征在于所用原料及重量百分比如下：

3.一种如权利要求1所述炮弹弹体专用水基切削液的生产方法，其特征在于按如下步骤进行：

a.先将计算量的去离子水、植酸、苯甲酸钠、三乙醇胺依次加入反应釜中，启动搅拌器，以200转/分钟在常温下搅拌1小时；

b.再将计算量的碳酸钠、硫代硫酸钠、聚乙二醇、甘油以及异噻唑啉酮依次加入反应釜中，并加热到50～60℃，继续搅拌2小时；

c.降至常温。