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数控车方机加工不同金属材质对切削油的选用

来源:CUTFINE日期:2018/04/04 13:55 浏览:
      现在车方机对金属加工实务包括切削各种金属、合金,每一种都有它们的物理特性,有些易于加工,有些不易加工。此机械加工性的等级乃是表示加工的难易度,不一定正比于金属或合金的硬度。
      当然,每一金属有它的机械制造特性,并且关系于切削油种类的选择。
      表中列出常用金属及合金的机械加工性等级:
图表53.金属机械加工性的等级

金属或合金 加工性等级
300-1500
黄铜 200-600
碳钢 40-70
60-70
不锈钢 23-45
1.铸铁
        一般的灰铸铁以铁为主要成份,外加一些散布的石墨。铸铁易于加工制造,而且不用切削油也可切削,但容易产生废细屑及黑色尘粉。
        可以煤油作为切削油,通常用过滤器把废屑及尘粉过滤。也可以采用特别设计的水溶性切削油或合成切削液,其形成清晰溶液或乳化液,稳定性高,不会和铸铁粒子起作用。
2.球状铁(SG)
        另一种不同型式的灰铸铁是球状铁或SG铁,常用来制成引擎体或其它零件。由成份较多的铁加上球状散布的石墨组成,与灰铸铁一样易于加工,但比灰铸铁有较大的拉长强度及韧性。
        如同灰铸铁一样会产生废屑及尘粉,我们也可以使用与灰铸铁类似的切削油。
3.钢
        我们这里所谈到的钢包括一些常用的金属,但是不包括不锈钢。钢的机械加工性范围很大,所以切削油也广泛的有选择性,且必需考虑到钢的特性。钢的含碳量越高,硬度也越高。然而金属越硬,机械加工性越差。例如碳含量从0.3﹪到0.6﹪,一般使用水溶性切削油。再增到0.6﹪以上,则须要使用具有极压添加剂的切削油。热处理及硬化加工会影响到机械加工性,合金如镍和铬常被用来硬化钢材,它们也会使机械加工性减小。
        在另一方面,例如锡或硫也可能增加钢的机械加工性,系所谓的易削钢。硫产生硫化锰粒子,在剪力平面上打开了微小裂缝,在主变型区减少了剪切抗力,铅也具有相同的效果,易加工钢通常是使用水溶性切削油或合成切削液。
4.不锈钢等
        不锈钢、耐热合金及镍合金是钢中较特殊的,含有高含量镍、钴。它们硬且低热传导性,此使得在碎屑中形成高温,及工具与碎屑交互面的温度也很高,工具磨损很快。减少工具磨损可由放慢速度及控制好给进速率,以避免加工较硬的工件时,工具的过度磨损。
        油性切削油特别是含有高极压添加剂者是此类钢中主要切削油,需要注意的是某些切削油含有活性硫,能使高镍含量合金产生污点。
5.钛合金
        钛及钛合金比不锈钢更不容易加工,具有非常低的热传导性,在切屑及工具的界面上温度很高,钛在压力下有与切削工具熔接的倾向,会使工具提早磨损。
        这些问题的解决方法都是采用较低切削速度,及采用高极压添加剂含量的切削油。
6.铝及合金
        纯铝是很难加工的,因其常常黏在刀具上。工业用铝一般均为铝合金,铝中含少量铜可大大增加机械加工性。
油性切削油及水溶性切削油均可用来加工铝合金,油性切削油应该选择低黏度,且含有脂肪或氯添加剂者,它们可以帮助渗透或减少切屑与刀具的熔接。水溶性切削油应该选择加有脂肪添加剂,并且其乳化液的PH值不应太高。因为PH值太高,会使铝的表面起污点。
        有些铝合金含有高量的硅(即8~16﹪),加入如此含量的硅可降低熔点及黏度,使得压铸作业更加容易。但是由于合金本身软,加上硬硅粒子,会造成刀具快速磨损。极压水溶性切削油适用于硅含量高的铝合金切削作业,这种水溶性切削油含有较多的氯及脂肪添加剂。
7.铜及合金
        纯铜就像纯铝一样的黏,因此加工不易。纯铜也产生长且连续的切屑,这种切屑会干扰切削过程,但此问题可
由加硫或铅来克服。
        黄铜为锌及铜的合金,易于加工,产生不连续的切屑,它的机械加工性会因铅的加入而增加。
一般来说,黄铜及铜可用水溶性切削油来加工。有些切削油含有强碱,脂肪酸及硫,它们对铜有腐蚀作用,所以选择适当的油是很重要的。当非常注重表面光度时,可选用无腐蚀性的水溶性切削油或低黏度含脂肪矿物油的切削油。加工困难的合金包括青铜合金及含有镁、铝、磷的合金,则可使用极压添加剂和脂肪含量较高的油性切削油。
8.镁及镁合金
        镁及镁合金易于加工,而且容易产生加工碎屑。很重要的一件事是应避免切削时所产生的高温,因为高温会使镁燃烧。
        由这点来看,水溶性切削油似乎较理想,但是水中的氧会与刀具的尖端的镁因高温发生反应。因此水溶性切削油从不使用在镁加工上,正确用油是低黏度油性切削油

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