CN109913309A

CN109913309A - 水溶性切削或磨削液

Info

Publication number: CN109913309A
Application number: CN201910149825.2A
Authority: CN
Inventors: 北井正嗣; 东晃平; 平野秀和; 伊佐肇; 西罗正规; 塩谷均; 岩本启嗣; 三垣洋平
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2019-06-21
Also published as: EP3006544A4; WO2014192789A1; JP6025662B2; EP3006544B1; US20160108302A1; JP2014234428A; EP3006544A1; US10479917B2; CN105247027A

Abstract

本申请公开了水溶性切削或磨削液，该水溶性切削或磨削液具有优异的渗透性和洗净性，可广泛用于切削或磨削，并且特别适用于超精加工。本发明提供了一种水溶性切削或磨削液，包含二醇化合物(A)、选自由有机胺和无机碱组成的组中的至少一种物质(B)、表面活性剂(C)，和水(D)，在将水溶性切削或磨削液的稀释液的液滴滴到SPCC‑SB板上一秒钟后使用θ/2法进行测量的接触角为2～15°。

Description

水溶性切削或磨削液

本申请是于2015年11月26日递交的、发明名称为“水溶性切削或磨削液”的中国专利申请201480030460.7的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种水溶性切削或磨削液，该水溶性切削或磨削液具有优异的渗透性和洗净性。

背景技术

磨削中使用的磨削液可被大致分类为以基于水的水溶性磨削液和以基于油的水不溶性磨削液。水溶性磨削液具有优异的冷却性能和环保性，而水不溶性磨削液具有优异的加工性能和切屑洗净性。在通常情况下，在小机械零件的磨削中，因为生产能力和质量很重要，所以使用水不溶性磨削液；而在其他零件的磨削中，因为冷却很重要，所以使用水溶性磨削液。

在硬化钢的切削(近年来已被磨削替代)中，切屑变热并带来着火的风险；因此，需要使用不易燃的水溶性流体。

在各种类型的磨削中，超精加工磨削(以下，简称为“超精加工”)是一种用于在短时间内获得光滑、高精度加工表面的加工方法。这种方法通常用在机械零件(诸如轴承零件)的最终精加工步骤中。

在超精加工中，使用专为超精加工设计的超精加工磨石。超精加工磨石通常具有棒型形状或圆柱形状。在振动、振荡或旋转磨石时，以恒定压力将磨石压靠高速旋转的工件，从而加工该工件。

CBN(立方氮化硼)、WA(白色氧化铝)、GC(绿色碳化硅)、金刚石等能被用作超精加工磨石的磨料颗粒。超精加工磨石的粒度通常为约#400～#8000，并且比一般磨削所使用的磨石的粒度更小。由于超精加工磨石包括这样的细磨削颗粒，超精加工中产生的切屑比一般磨削中产生的切屑更细。此外，由于在恒定压力下用超精加工磨石与工件的表面接触来进行超精加工，可能在加工表面会发生液体用尽，这将会由于磨石的局部堵塞而导致加工突然停滞。鉴于这样的加工特性，已普遍使用对加工表面的液体渗透性优异且细切屑在液体中的扩散性(洗净性)优异的水不溶性磨削液。

例如，可以通过使用图1所示的制造方法来制造轴承的内轮和外轮。在超精加工前的磨削步骤中，使用水溶性磨削液作为磨削液，而仅在超精加工(它是最后的精加工步骤)中，由于上述理由而不可避免地使用水不溶性磨削液。

然而，根据日本消防法，用于超精加工的水不溶性磨削液通常被分类为有害物质的第四组第三类石油，并且被指定为易燃危险物。供给到加工点的用于超精加工的磨削液通过工件和工具的运动而被搅拌成雾状。因此，对改进超精加工步骤的工作环境一直存在强烈需求。虽然一般磨削中使用的水溶性磨削液也可以用于超精加工，但是用于一般磨削的常规水溶性磨削液具有令人不满意的液体性能；因此，将这样的常规水溶性磨削液用于超精加工引起了磨石堵塞的问题，从而导致加工故障。

一种不含无机盐而含有碱性成分的水溶性磨削液被提出作为用于解决该问题的水溶性磨削液，其中，碱性成分通过在待加工工件表面上所形成的氢氧化亚铁上形成涂层来抑制多核络合作用，从而抑制氢氧化亚铁转化成多核络合物(专利文献1)。专利文献1中公开的磨削液通过抑制多核络合作用的成分的功能来抑制氢氧化亚铁转化成氢氧化铁的反应或者氢氧化铁转化成多核络合物的反应，从而抑制切屑粘附到磨石并且防止堵塞；然而，该方法中抑制磨石堵塞的效果是不够的。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利第3591995号

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种水溶性切削或磨削液，该水溶性切削或磨削液具有优异的渗透性和洗净性，可广泛用于切削和磨削，并且特别适合于在超精加工中使用。

本发明的另一个目的是提供使用水溶性切削或磨削液的超精加工方法和超精加工装置，以及能在同一设备中进行磨削/切削和超精加工的复合加工方法和加工装置。

问题的解决方案

本发明人为实现上述目的进行大量研究。结果，我们发现：当二醇化合物、碱性物质、表面活性剂和水以特定比例混合时，所得的混合物具有在特定范围内的接触角，并且能够解决上述目的。本发明基于这些发现而完成。

具体地，本发明提供了以下水溶性切削或磨削液等。

1、一种水溶性切削或磨削液，所述水溶性切削或磨削液包含二醇化合物(A)、选自由有机胺和无机碱组成的组中的至少一种物质(B)、表面活性剂(C)和水(D)，在将所述水溶性切削或磨削液的稀释液的液滴滴到SPCC-SB板上一秒钟后使用θ/2法进行测量的接触角为2～15°。

2、根据项目1所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(A)为选自由乙二醇、丙二醇、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇单己醚和二乙二醇单-2-乙基己醚组成的组中的至少一种。

3、根据项目1或2所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(B)为选自由三乙醇胺、三异丙醇胺、单异丙醇胺和单仲丁醇胺组成的组中的至少一种。

4、根据项目1～3中任一项所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(C)为非离子型表面活性剂。

5、根据项目4所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述非离子型表面活性剂是聚氧乙烯烷醚。

6、根据项目1～5中任一项所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(A)的含量为5～80wt％，所述成分(B)的含量为1～30wt％，所述成分(C)的含量为5～30wt％，并且所述成分(D)的含量为5～80wt％。

7、根据项目1～6中任一项所述的水溶性切削或磨削液，其中，使用稀释至1～30倍的所述水溶性切削或磨削液来测量所述接触角。

8、根据项目1～7中任一项所述的水溶性切削或磨削液，还包含1～20wt％的脂肪酸。

9、根据项目1～8中任一项所述的水溶性切削或磨削液，还包含1～20wt％的硫化脂肪酸。

10、一种超精加工方法，包括：旋转工件并在与所述工件旋转的切线方向垂直的方向上振荡磨石的同时将所述磨石压靠所述工件来超精加工所述工件，在所述工件和所述磨石之间使用根据项目1～9中任一项所述的水溶性切削或磨削液来进行所述超精加工。

11、一种超精加工装置，包括：超精加工机，用于旋转工件并在与所述工件旋转的切线方向垂直的方向上振荡磨石的同时将所述磨石压靠所述工件来超精加工所述工件；和喷砂嘴，用于在所述工件和所述磨石之间供给根据项目1～9中任一项所述的水溶性切削或磨削液。

12、根据项目11所述的超精加工装置，还包括制程计量器，用于检测由所述磨石进行加工所造成的工件尺寸减少量。

13、一种复合加工方法，包括在一个加工单元中执行切削或磨削方法以及根据项目10所述的超精加工方法。

14、一种加工装置，包括切削或磨削装置以及根据项目11或12所述的超精加工装置，所述切削或磨削装置以及所述超精加工装置被组合在一个加工单元中。

本发明的有益效果

本发明能够提供一种对加工表面的液体渗透性优异且细切屑在液体中的扩散性(洗净性)优异的水溶性切削或磨削液。这使得能够在超精加工中使用水溶性切削或磨削液，而以前在超精加工中使用的是水不溶性磨削液。

在超精加工中使用本发明的切削或磨削液消除了在超精加工机上安装灭火器的需求，而在使用易燃的水不溶性磨削液的常规超精加工中需要在超精加工机上安装灭火器，从而通过简化设备来降低加工成本。

本发明的水溶性切削或磨削液具有比常规水不溶性磨削液更高的冷却性质，能够有效地除去超精加工中产生的加工热。这能够将制程计量器(in-process gauge)安装在超精加工装置上，而以前超精加工装置由于加工热引起的热膨胀而不能使用制程计量器，使得能够通过使用制程计量器来控制工件尺寸。结果，特别是，在轴承的制造方法中，匹配步骤能够根据滚动元件的尺寸而被简化或省略，从而降低加工成本。

如图1所示，在轴承制造方法中，本发明的水溶性切削或磨削液能够用于一般磨削方法，诸如宽度磨削、外径磨削(无心磨削和圆柱形磨削)和内径磨削。这能够从磨削到超精加工使用相同类型的水溶性切削或磨削液进行生产。例如，即使在水溶性切削或磨削液的冷却性能是重要考虑因素的大零件磨削中，一般磨削和超精加工能够在同一设备中进行。

进一步，在使用常规水不溶性磨削液的超精加工中，例如事实上不可能在同一设备中进行产生热切屑的硬化钢切削和超精加工。与此相反，本发明的切削或磨削液是水溶性的，并且带来较低的着火风险；因此，这使得能够在同一设备中进行硬化钢切削和超精加工。

在超精加工中使用水溶性切削或磨削液因而能够实现复合加工，包括使用同一设备的一般硬化钢切削或磨削以及超精加工。进一步，由于本发明的水溶性切削或磨削液具有优异的洗净性，相同的流体能够被用于从磨削到洗净以制造产品。这能够减少设备的部件、设备成本、设置时间、调整时间、产品转移时间等，并因而提高生产能力，从而减少加工成本。

进一步，在同一设备中仅使用一种类型的流体能够减小水溶性流体混入水不溶性流体或者水不溶性流体混入水溶性流体的可能性，从而减小液体性能的变化。因此，与将不同的流体用于设备的各个部件的常规制造方法相比，使用本发明的水溶性切削或磨削液能够在相关方面(诸如流体的供给和排放，以及废液处理)简化或统一设备，从而降低管理成本。

附图说明

图1是示出轴承的常规制造方法和在制造方法中使用的切削或磨削液的示意图。图1(a)示出一种制造内轮的方法。图1(b)示出一种制造外轮的方法。

图2是接触角的概念图。

图3是示出根据本发明的加工装置的重要零件的示意图。

图4是示出实施例中进行的砂纸碎片测试的示意图。

附图标记说明

1 超精加工机

2 工件

3 主轴

4 磨石保持装置

5 磨石

6 喷砂嘴

7 水溶性切削或磨削液

8 定位板

具体实施方式

本发明将在下面进行详细描述。

本发明的水溶性切削或磨削液包括二醇化合物(A)、碱性物质(B)、表面活性剂(C)和水(D)作为主要成分。

二醇化合物(A)(在下文中有时被称作“成分(A)”)被用于增强磨削粉的润湿性和洗净性。成分(A)的实例包括：亚烷基二醇类，诸如乙二醇和丙二醇；乙二醇醚类，诸如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、三乙二醇单乙醚、二乙二醇二丁醚、乙二醇单己醚、二乙二醇单己醚、乙二醇单-2-乙基己醚和二乙二醇单-2-乙基己醚；以及丙二醇醚类，诸如丙二醇单丙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚和二丙二醇单苯醚。在这些化合物中，优选乙二醇、丙二醇、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇单己醚、二乙二醇单-2-乙基己醚。更优选丙二醇和二乙二醇单-2-乙基己醚。

成分(A)可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。成分(A)优选为丙二醇和二乙二醇单-2-乙基己醚的组合。

加入的成分(A)的含量基于水溶性切削或磨削液的总重量通常为约5～80wt％，优选为约20～60wt％。成分(A)小于5wt％可能导致润湿性差，而成分(A)大于80wt％可能产生根据日本消防法的危险物。

碱性物质被用于防止铁零件生锈。使用选自由有机胺和无机碱(在下文中有时被称作“成分B”)组成的组中的至少一种物质作为碱性物质。有机胺的实例包括：烷醇胺，诸如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N-正丁基乙醇胺、N-正丁基二乙醇胺、N-环己基二乙醇胺、单仲丁醇胺和二仲丁醇胺；环烷胺，诸如环己胺、二环己胺、环戊胺和二环戊胺；苄胺、二苄胺等。无机碱的实例包括：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾等。在这些中，优选三乙醇胺和三异丙醇胺(它们是叔烷醇胺)以及单异丙醇胺和单仲丁醇胺(它们是伯烷醇胺)。特别是，在皮肤刺激和价格方面优选三乙醇胺，并且在pH维持和价格方面优选单异丙醇胺。

成分(B)可以单独使用或以两种或更多种的混合物使用。加入的成分(B)的含量基于本发明的水溶性切削或磨削液的总重量通常为约1～30wt％，优选为约5～20wt％。成分(B)小于1wt％可能导致水溶性切削或磨削液的pH过低，这损害机器或铁零件的防锈。另一方面，成分(B)大于30wt％可能导致磨削液的pH过高，这导致工作者由于皮肤刺激增强而患有粗糙皮肤、皮炎等，并且使工作环境恶化。

表面活性剂(在下文中有时被称为“成分(C)”)被用于稳定地溶解不溶于水溶性切削或磨削液的物质。表面活性剂实例包括：非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂等。在这些中，优选非离子型表面活性剂。非离子型表面活性剂的实例包括：聚氧乙烯烷酯、聚氧乙烯烷醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、山梨糖醇烷醚等。在这些中，优选聚氧乙烯烷醚，诸如聚氧乙烯-2-乙基己醚、聚氧乙烯油烯醚、聚氧乙烯十六烷醚和聚氧乙烯十八烷醚。

加入的成分(C)的含量基于水溶性切削或磨削液的总重量通常为约5～30wt％，优选为约5～20wt％。成分(C)小于5wt％可能导致液体稳定性差，而成分(C)大于30wt％可能增加发泡量。

本发明的水溶性切削或磨削液包括水(D)。本发明的水溶性切削或磨削液的水含量优选为约5～80wt％，并更优选为约10～50wt％。待使用的水可以是自来水、工业用水、离子交换水、蒸馏水等。

本发明的水溶性切削或磨削液可以还包括润滑剂。润滑剂的实例包括脂肪酸。具体实例包括具有8～18个碳原子的脂肪酸，诸如壬酸、十一烷酸、己酸、辛酸、月桂酸、棕榈酸、油酸、牛油脂肪酸和亚油酸。加入的润滑剂的含量基于水溶性切削或磨削液的总重量优选为约1～20wt％。

本发明的水溶性切削或磨削液可以还包括极压剂。极压剂的实例包括硫类极压剂，诸如硫化油脂以及硫化脂肪酸。加入的极压剂的含量优选为约1～20wt％，并更优选约2～10％。

本发明的水溶性切削或磨削液可以包括其它成分，诸如消泡剂、阳离子型表面活性剂、防腐剂和无机盐。这些其它成分的含量没有特别的限制。

消泡剂的实例包括硅类消泡剂，诸如聚有机硅氧烷、醇类消泡剂等。

阳离子型表面活性剂的实例包括烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基苄基二甲基铵盐等。

防腐剂的实例包括三嗪防腐剂、异噻唑啉防腐剂、吗啉防腐剂等。

作为无机盐，硼酸盐、硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐等能够被掺入以提供助洗剂作用。

本发明的水溶性切削或磨削液能够通过以通常方式混合上面提到的各种成分进行制备。

本发明的水溶性切削或磨削液是切削或磨削液原液。使用时，切削或磨削液用水稀释，然后使用。稀释比例优选在约1～30倍的范围内，更优选在约2～10倍的范围内。

本发明的水溶性切削或磨削液的特征在于，切削或磨削液具有2～15°的接触角。

首先，下面是接触角的解释，接触角是液体的物理性质值。如图2所示，当液体滴到固体表面上时，液体由于其表面张力而具有圆形形状，并且满足下面给出的杨氏方程：

γ_SL-γ_S+γ_Lcosθ＝0

(γ_SL：固体和液体之间的界面张力，γ_S：固体的表面张力，γ_L：液体的表面张力)。

杨氏方程中液体的切线和固体表面之间的角度为接触角θ。接触角θ被用作示出表面评价技术中的润湿性的指标。液体和固体之间的接触角越低，液体将更好地湿润固体的表面；即，液体被确定为具有更高的润湿性。θ/2法通常被用作确定接触角θ的方法。θ/2法通过将连接液滴的左端或右端和其顶点的直线与固体表面之间的角度加倍来确定接触角θ。

这里所说的接触角是通过以下方式所确定的值，将本发明的水溶性切削或磨削液(原液)的稀释液液滴滴到SPCC-SB板(轧制钢板)上，并且在滴下一秒钟后通过液滴法(θ/2法)使用接触角测量装置(Drop Master 500，由协和界面科学株式会社生产的接触角计)测量接触角。通过用水稀释本发明的磨削液(原液)稀释1～30倍所制得的并且在上述条件下测得的液体具有2～15°的接触角。在相同条件下测得的蒸馏水具有85～92°的接触角。

本发明的水溶性切削或磨削液具有2～15°的低接触角，因而具有良好的润湿性和对加工表面的高渗透性。此外，本发明的水溶性切削或磨削液具有高的洗净性、润滑性和抑制堵塞的效果(见下文实施例)。因此，本发明的水溶性切削或磨削液能够被合适地用于超精加工。

本发明提供一种使用该水溶性切削或磨削液的超精加工方法。超精加工方法的具体实例包括：旋转工件并在与所述工件旋转的切线方向垂直的方向上振荡磨石的同时将所述磨石压靠所述工件来超精加工所述工件，在所述工件和所述磨石之间供给水溶性切削或磨削液的同时进行所述超精加工。

本发明还提供一种使用该水溶性切削或磨削液的超精加工装置。超精加工装置的具体实例如下包括：超精加工机，用于旋转工件并在与所述工件旋转的切线方向垂直的方向上振荡磨石的同时将所述磨石压靠所述工件来超精加工所述工件；以及喷砂嘴，用于在所述工件和所述磨石之间供给水溶性切削或磨削液。

参照图3中所示的示意图说明本发明的超精加工装置。图3是在工件是轴承内轮时的装置的主要零件的示意图。超精加工机1包括：用于保持工件2的主轴3，以及由磨石保持装置4保持的磨石5。电动机使主轴3转动(未示出)。磨石保持装置4包括电动机(未示出)、振荡机构(未示出)和磨石保持件。磨石5由磨石保持件保持，并且通过电动机和振荡机构的作用而振荡。喷砂嘴6设置在工件2附近，并在工件2和磨石5之间供给本发明的水溶性切削或磨削液7。

在如此构造的超精加工装置中，工件2被保持在主轴3和定位板8(包括夹紧辊)之间，并且随着主轴3的旋转而旋转。另一方面，电动机和振荡机构使磨石5振荡，而磨石5与工件2的表面接触。水溶性切削或磨削液7被供给在工件2和磨石5之间。在这种方式中，水溶性切削或磨削液被用于本发明的超精加工装置；因此，不需要在超精加工机上安装灭火器，而在使用易燃的水不溶性磨削液时需要在超精加工机上安装灭火器，从而通过简化设备来降低加工成本。

本发明的超精加工装置能够包括制程计量器。该制程计量器用于检测加工期间工件尺寸的变化，并且包括设置成与工件接触的触针，以便随着加工进行测量工件的尺寸。在本发明的超精加工装置中，使用水溶性切削或磨削液。本发明的水溶性切削或磨削液具有比常规水不溶性流体更高的冷却性质，所以能够有效地除去超精加工步骤中产生的加工热。因此，包括用于供给水溶性切削或磨削液的喷砂嘴的本发明的超精加工装置能够包括制程计量器。这通过在超精加工中使用制程计量器能够控制工件尺寸，而以前由于加工热造成的热膨胀而不能使用制程计量器。结果，特别是在轴承制造方法中，基于滚动元件尺寸的匹配步骤能够被简化或省略，从而降低加工成本。

如图1所示，在轴承制造方法中，本发明的水溶性切削或磨削液能够被用于一般磨削步骤，诸如宽度磨削、外径磨削(无心磨削、圆柱形磨削)和内径磨削。进一步，在制造滚动元件(诸如滚珠、圆柱滚子、锥形滚子和球形滚子)的方法中，也能够使用根据上面描述的一般磨削步骤的水溶性切削或磨削液。因此，从磨削到超精加工可使用相同类型的水溶性切削或磨削液来制造产品。例如，即使在待使用的水溶性切削或磨削液的冷却性能是重要考虑因素的大零件磨削中，一般磨削和超精加工能够在同一设备中进行。

近年来，硬化钢切削已经替代了除超精加工外的所有磨削步骤。用硬化钢切削替代常规磨削步骤的技术也是已知的。在切削硬化钢之后进行超精加工时，几乎不可能在同一设备中进行产生热切屑的硬化钢切削和采用常规水不溶性磨削液的超精加工。与此相反，本发明的切削或磨削液可溶于水，并且带来较低的着火风险；因此，能够在同一设备中进行硬化钢切削和超精加工。

因此本发明提供了一种复合加工方法，包括在同一加工单元中进行切削或磨削方法以及上面描述的超精加工方法。

根据本发明，在超精加工中使用水溶性切削或磨削液因而能够实现复合加工，包括使用同一设备的硬化钢切削或普通磨削以及超精加工。因此，本发明能够提供一种加工装置，包括组合在同一加工单元中的切削或磨削装置和上面描述的超精加工装置。进一步，由于本发明的水溶性切削或磨削液具有优异的洗净性，相同的流体能够被用于从磨削到洗净以制造产品。这能够减少设备的部件、设备成本、设置时间、调整时间、产品转移时间等，并因而提高生产能力，从而减少加工成本。

进一步，在同一设备中仅使用一种类型的流体能够减小水溶性流体混入水不溶性流体或者水不溶性流体混入水溶性流体的可能性，从而减小液体性能的变化。因此，与将使用用于设备的各个部件的不同润滑剂的常规制造方法相比，使用本发明的水溶性切削或磨削液能够在相关方面(诸如流体的供给和排放，以及废液处理)简化或统一设备，从而降低管理成本。

实施例

下面参照实施例描述本发明，但是本发明不应该解释为受限于这些实施例。

以表1中所示的比例混合各种成分来制备实施例和比较例的水溶性切削或磨削液。对切削或磨削液评价了接触角、摩擦系数、分散性和碎片测试方面的液体性能，并且使用超精加工测试装置评价加工性能。表1示出结果。

(1)接触角的测量(润湿性评价)

测试仪器：Drop Master 500，由协和界面科学株式会社生产的接触角计

分析方法：液滴法(θ/2法)

滴液针：涂覆的针

测量温度：室温

测量方法：将各种测试流体的液滴滴到SPCC-SB板上。在滴下一秒钟后，测量液滴的接触角。该测量重复5次。将五个测量结果的平均值作为接触角。

(2)摩擦系数(润滑能力评价)

测试仪：Soda摆式油特性测试仪II(具有标准负荷)

测量温度：室温

测量方法：在将各种测试液供给到滚柱与滚珠接触的摆件支点摩擦部分之后，振动摆件。由振动衰减来计算摩擦系数。

(3)碳沉降测试(洗净性评价)

测试方法：

将各种测试流体置于100mL的圆筒中。将粒径为约1.0μm的碳石墨滴到液体表面上。测量所有碳石墨在液体中沉降的时间。

测试条件：

液体温度：室温

碳添加量：0.2g

(4)碎片测试(堵塞评价)

如图4所示，在使SUJ-2环下半部浸入各种测试流体并且将90g的负荷施加到粘在软钢板上的砂纸(#2000)的情况下，使该环旋转1分钟。在1分钟后，观察砂纸的磨损及其上的碎片以及环上碎片程度。具体地，通过将玻璃纸带贴到环并从其上剥离该带来检查环上的碎片程度。

评价标准：

砂纸的磨损程度和碎片程度：

A⁺：非常少

A：很少

B：少～中

C：高

从环上剥离的玻璃纸带上的碎片程度：

A：很少

B：少～中

C：高

(5)超精加工测试(见图3)

·测试条件：

工件材料：SUJ-2

工件圆周速度：粗精加工：200m/min；超精加工：200m/min

磨石振荡数：粗精加工：800cpm；超精加工：120cpm

振荡角：粗精加工：20°；超精加工：20°

磨石压力：粗精加工：0.2Mpa；超精加工：0.2MPa

加工时间：粗精加工：8秒钟；超精加工：2秒钟

测试流体稀释比例：5倍

·用于评价的工件数：

加工余量：5

磨石磨损：5

粗糙度Ra：2(第一工件和第五工件的平均粗糙度)

堵塞的抑制：在加工前并且在加工5个工件后，观察磨石的工作表面。·堵塞程度的评价标准：在加工5个工件后磨石工作表面的金属熔融

A：无～很少

B：一些

C：多

表1

表1中的各个成分如下：

*1TEA：三乙醇胺

*2MIPA：单异丙醇胺

*3PG：丙二醇

*4EHDG：二乙二醇单-2-乙基己醚

*5聚氧乙烯-2-乙基己醚

*6十二烷基三甲基氯化铵

*7硫化脂肪酸

*8油酸

*9Daikatoll MS-10T，由大同化学工业株式会社生产

*10Cimiron PA-332YT(不包括二醇类)，由大同化学工业株式会社生产

表1示出了实施例1～6的水溶性切削或磨削液具有与比较例1的水不溶性切削或磨削液相当的渗透性和洗净性。因此，实施例1～6的水溶性切削或磨削液能够代替水不溶性切削或磨削液用于超精加工中。

Claims

1.一种水溶性切削或磨削液，包含二醇化合物(A)、选自由有机胺和无机碱组成的组中的至少一种物质(B)、表面活性剂(C)和水(D)，在将所述水溶性切削或磨削液的稀释液的液滴滴到SPCC-SB板上一秒钟后使用θ/2法进行测量的接触角为2～15°。

2.根据权利要求1所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(A)为选自由乙二醇、丙二醇、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇单己醚和二乙二醇单-2-乙基己醚组成的组中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(B)为选自由三乙醇胺、三异丙醇胺、单异丙醇胺和单仲丁醇胺组成的组中的至少一种。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(C)为非离子型表面活性剂。

5.根据权利要求4所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述非离子型表面活性剂是聚氧乙烯烷醚。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(A)的含量为5～80wt％，所述成分(B)的含量为1～30wt％，所述成分(C)的含量为5～30wt％，并且所述成分(D)的含量为5～80wt％。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的水溶性切削或磨削液，其中，使用稀释至1～30倍的所述水溶性切削或磨削液来测量所述接触角。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的水溶性切削或磨削液，所述水溶性切削或磨削液还包含1～20wt％的脂肪酸。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的水溶性切削或磨削液，所述水溶性切削或磨削液还包含1～20wt％的硫化脂肪酸。

10.一种超精加工方法，包括：旋转工件并在与所述工件旋转的切线方向垂直的方向上振荡磨石的同时将所述磨石压靠所述工件来超精加工所述工件，在所述工件和所述磨石之间使用根据权利要求1～9中任一项所述的水溶性切削或磨削液来进行所述超精加工。

11.一种超精加工装置，包括：超精加工机，用于旋转工件并在与所述工件旋转的切线方向垂直的方向上振荡磨石的同时将所述磨石压靠所述工件来超精加工所述工件；和喷砂嘴，用于在所述工件和所述磨石之间供给根据权利要求1～9中任一项所述的水溶性切削或磨削液。

12.根据权利要求11所述的超精加工装置，还包括制程计量器，用于检测由所述磨石进行加工所造成的工件尺寸减少量。

13.一种复合加工方法，包括在一个加工单元中执行切削或磨削方法以及根据权利要求10所述的超精加工方法。

14.一种加工装置，包括切削或磨削装置以及根据权利要求11或12所述的超精加工装置，所述切削或磨削装置以及所述超精加工装置被组合在一个加工单元中。