CN105368552A - 精密加工范围档气缸体大、小内孔用切削油 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种精密加工范围档气缸体大、小内孔用切削油，由以下成份按照对应质量分数配比混合得到：煤油占40～42％，豆油占48～52％、防锈剂占3～4％、油酸占1.5～2％、表面活性剂占1.5～2％、极压添加剂占1.5～2％。该专用切削油具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的毛病，对车床漆也无不良影响，适用于黑色金属的切削加工。切削液各项指标均优于皂化油，它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。切削液不含氯化石蜡，添加了有效极压添加剂，是一种生物稳定的合成切削液。

Description

精密加工范围档气缸体大、小内孔用切削油

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种精密加工范围档气缸体大、小内孔用切削油。

背景技术

随着现代切削加工技术的发展和应用，人们对切削液提出更新、更高的要求，即切削液不但应具有优良的冷却、润滑、防锈和清洗功能，而且还应使用周期长，溶液透明便于观察，且无毒(或低毒)，对环境无污染(或低污染)。

为了改善切削条件，减少刀具磨损，提高刀具寿命，对硬质合金刀具切削合金钢时选用不同切削液的切削过程进行研究，并通过实验来分析刀具切削时的磨损机理和切削液的影响因素，从而认识到切削液的作用机理和判断选用优劣切削液的依据。

切削液按油品化学组成分为非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液两大类。水基的切削液可分为乳化液、半合成切削液和合成切削液。

油基切削液和水基切削液的区别：

油基切削液的润滑性能较好，冷却效果较差。水基切削液与油基切削液相比润滑性能相对较差，冷却效果较好。慢速切削要求切削液的润滑性要强，一般来说，切削速度低于30m/min时使用油基切削液。

乳化液把油的润滑性和防锈性与水的极好冷却性结合起来，因而对于大量热生成的高速低压力的金属切削加工很有效。与油基切削液相比，乳化液的优点在于较大的散热性，清洗性，用水稀释使用而带来的经济性以及有利于操作者的卫生和安全而使他们乐于使用。化学合成切削液的优点在于经济、散热快、清洗性强和极好的工件可见性，易于控制加工尺寸，其稳定性和抗腐败能力比乳化液强。但润滑性欠佳，这将引起机床活动部件的粘着和磨损，而且，化学合成留下的粘稠状残留物会影响机器零件的运动，还会使这些零件的重叠面产生锈蚀。

随着现代机械加工向高速、强力、精密方向发展，要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、清洗、防锈性能，以便获得理想的加工表面。矿物润滑油的润滑、防锈性能优越，但冷却、清洗性能差；乳化液和水基切削液的冷却、清洗性能优良，但润滑、防锈性能差。改善切削液性能的有效途径就是寻求一种专用特制的金属切削油。

切削油是切削加工过程中的辅助性材料，也是改善加工条件及效果的一个辅助手段，合理选用切削液则可获得可能达到的最佳效果，取得良好的经济效益。切削油的主要作用是减少在高速加工中产生的热量和金属屑，大大提升了产品的表面光洁度和精度

针对图示1的范围档气缸体(材料：灰铸铁)大、小内孔表面的精密加工而言，其特点是工件表面有夹砂、气孔，材质硬和脆，加工时形成碎状切屑，在刀具上容易形成切屑瘤而影响表面精度。因此在精密加工范围档气缸体大、小孔表面时，希望减轻由于油飞溅的油雾和扩散而引起机床周围污染和肮脏，从而保持操作环境清洁的场合。对于范围档气缸体大批量生产，从前后工序的流程上考虑，依据精益生产原则，对于气缸体表面质量要求高的切削加工，同时为提高刀具的耐用度(如刀具价格昂贵，刃磨刀具困难，装卸辅助时间长等)，需配制专用切削油。

发明内容

要解决的技术问题

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提供一种精密加工范围档气缸体大、小内孔用切削油，该切削油具备以下特点：

1)克服水溶性切削液抗极压、润滑性能较薄弱的缺点，专为硬质难加工材质设计。专用切削油清澈透明，使用中不会产生车间油雾，方便操作工人观察加工情况和调整。切削油防锈期长，既能保证工序间的防锈要求，同时保护加工中心机床不被锈蚀。切削油具有良好的冷却和排屑性能，减少在高速加工中产生的热量和金属屑，大大提升了产品的表面光洁度和精度。2)含有极压添加剂，极压添加剂是一些含有硫、磷、氯元素的化合物，这些化合物在高温下与金属起化反应，生成硫化铁、磷化铁、氯化铁等，具有低剪切强度的物质，从而降低了切削阻力，减少了刀具与工件、刀具与切屑的摩擦，使切削过程易于进行。含有极压添加剂的切削液还可以抑制积屑瘤的生成，改善工件表面粗糙度，是对油基切削液的又一革新。

申请人在对范围档气缸体进行加工过程中，通过大量试验和比对，研制出了本发明的精密加工范围档气缸体大、小内孔用切削油，其特征在于：所述切削油由以下成份按照对应质量分数配比混合得到：煤油占40～42％，豆油占48～52％、防锈剂占3～4％、油酸占1.5～2％、表面活性剂占1.5～2％、极压添加剂占1.5～2％。

该专用切削油由多种成分经科学复合配伍而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病，对车床漆也无不良影响，适用于黑色金属的切削加工，属当前最经济的切削产品。切削液各项指标均优于皂化油，它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。切削液不含氯化石蜡，添加了有效极压添加剂，是一种生物稳定的合成切削液。可加工有色金属及黑色金属，包括敏感的铝合金材质。

有益效果

本发明配制的专用切削油不含亚硝酸盐和磷的化合物，有利于环境保护和人体健康；有优异的防锈、冷却、润滑和清洗性能。不含易变质物质，不发臭，使用寿命长，不污染环境，对皮肤无刺激。

通过配制专用切削油，解决了加工范围档气缸体切削油的瓶颈问题，提高了产品质量的稳定性，降低了加工成本。成功提交产品，并交付使用，提高了制造厂的声誉和市场占有率。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1：范围档气缸体；

其中：1、铸铁套、2、铸铝缸体；3、铸铁套。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本实施例是采用在车床尾座上装夹专用刀杆，并在专用刀杆的方孔里安装上专用宽刃浮刀头，车床在转数300转/分，走刀量1.75mm/秒下，对范围档气缸体内孔 和进行精密加工。

为了体现本发明提出的专用切削油的效果，本实施例中还给出了两组对比参考切削液配方的结果：

附表1：附表2：

参考油基切削液配方(仅供试验对比)参考水基切削液配方(仅供试验对比)：

而本实施例中的专用切削油也按照对应配比给出了以下4种型号：

专用切削油1号：质量分数配比为：煤油占40％，豆油占51％、防锈剂占4％、油酸占1.5％、表面活性剂占2％、极压添加剂占1.5％。

专用切削油2号：质量分数配比为：煤油占42％，豆油占48％、防锈剂占4％、油酸占2％、表面活性剂占2％、极压添加剂占2％。

专用切削油3号：质量分数配比为：煤油占41％，豆油占52％、防锈剂占3％、油酸占2％、表面活性剂占2％、极压添加剂占2％。

专用切削油4号：质量分数配比为：煤油占40％，豆油占52％、防锈剂占3.5％、油酸占1.5％、表面活性剂占1.5％、极压添加剂占1.5％。

通过实际加工试验，得到金属切削油在范围档气缸体高速、精密加工中的模糊评价矩阵表为：

模糊评语根据加工能力和效果表象分为：好、一般、差；

高速、精密加工范围档气缸体进行评价好、一般、差区分条件为：

1.是否延长刀具的使用寿命；

2.是否保证和提高工件的加工尺寸精度；

3.是否改善、提高工件表面的粗糙度；

4.是否及时排除金属屑，确保切削过程顺利；

5.是否及时带走切削热，迅速均匀冷却刀具和工件；

6.是否防止机床和工件产生腐蚀和锈蚀；

7.是否提高切削加工效率，降低成本。

举例：范围档气缸体铸铁材料的特点是硬和脆，加工时形成碎状切屑，容易在刀具上形成切屑瘤而影响表面精度。分析表明，应用本发明切削油后，加工产生热量有7％传入工件，75％传入切屑，18％传入刀具。对于油基切削油，粘度越低，清洗能力越强，尤其是含有煤油等轻组份的切削油，渗透性和清洗性能就越好。同时含有表面活性剂的切削油，清洗效果较好，因为它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具上，并渗入到粒子和油泥粘附的界面上，把它从界面上分离，保持界面清洁。

综上所述，本发明的专用切削油具有以下优点：

(1)油性添加剂含有极性分子，能与金属表面形成牢固的吸附薄膜，同时极压添加剂在高温下与金属表面起化学反应，形成化学润滑膜，比物理吸附膜能耐较高的温度，能防止金属界面直接接触，减小摩擦，具备很好的润滑性，抗磨损，抗卡咬。加工精度高，有效增加工件表面的光滑度。

(2)生物稳定好，不易发臭，不混浊。操作时透明度高，工件易于观察。

(3)表面活性剂还能吸附在金属表面上，形成润滑膜，起油性添加剂的润滑作用。切削液切削过程中，具有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利，不致影响切削效果。在金属切削过程中，切削液有一定的防锈性能，防止环境介质及外来腐蚀性物质对金属产生侵蚀。

(4)切削液应具有良好的稳定性，在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力，不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件，对人体无危害，无刺激性气味，在使用过程中压抑油烟雾产生。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (1)

1.一种精密加工范围档气缸体大、小内孔用切削油，其特征在于：所述切削油由以下成份按照对应质量分数配比混合得到：煤油占40～42％，豆油占48～52％、防锈剂占3～4％、油酸占1.5～2％、表面活性剂占1.5～2％、极压添加剂占1.5～2％。