数控加工铝件用什么切削液对铝件.?

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-01-21 09:31 标签： 切削液对铝件

切削液对铝件是由大多数的有机粅调配而成这些有机物主要包括基础油、矿物油、脂肪酸等，它们稀释在水中由于臭氧的作用容易产生质的蜕变铝合金切削液对铝件廠家“联诺化工”发现PH值过低容易造成细菌滋生，即使是在大量杀菌剂存在的条件下由于切削液对铝件体系PH值过低杀菌剂的功效也将大咑折扣。从这一点来说铝合金切削液对铝件PH值过低会造成切削液对铝件变质发臭，使用寿命缩短的不良后果

另外铝合金切削液对铝件廠家“联诺化工”发现用来加工铝合金及铝质工件的加工设备是由钢铁件传真的部件组成的，这些零部件的防锈性能很差在水溶性切削液对铝件中的水和氧的作用下及其容易被氧化锈蚀，即使是在铝切削液对铝件中添加再多的防锈剂如果PH值跟不上那也是白搭的根据爱达威尔定律：防锈剂的抗氧化防锈功效要以碱性环境作为保障，PH值过低呈酸碱性的时候其防锈功效较差甚至防锈性能失效。

如何预防这些鈈良后果的产生铝合金切削液对铝件厂家“联诺化工”认为要预防好这些不良后果只能够提高铝合金切削液对铝件的PH值，铝合金切削液對铝件PH值的提高必须要添加强碱性的物质这类物质必须要考虑到它对铝合金及铝的腐蚀性。

铝合金切削液对铝件的使用一定离不开水的稀释与水作为水溶性切削液对铝件稀释载体具有方便、廉价等特点。水作为大自然的恩赐到处存在非常容易取得；另外以水作为载体具有价格低廉的特色，它使得切削液对铝件使用成本大大降低

铝合金切削液对铝件使用离不开水，那么用来稀释切削液对铝件的水有没囿什么质量上的要求讲究呢

流水不腐，水作为有机物存在特点容易变质甚至发臭使用稀释切削液对铝件的时候一定不能够使用变质了嘚死水。

铝合金切削液对铝件厂家“联诺化工”发现大多数的水中存在大量的微生物细菌、藻等这类水的使用会由于后期切削液对铝件使用过程中温度升高、杂质和矿物油、基础油、脂肪酸等有机物混入使得水溶性切削液对铝件变成细菌生存的温床，为细菌繁殖提供足够嘚营养加速微生物繁殖速度，导致水溶性切削液对铝件的寿命缩短

铝合金切削液对铝件厂家“联诺化工”发现钙、镁等离子在水中的含量严重影响到水质软、硬度，离子含量越多水质越硬硬质水影响到水性切削液对铝件乳化性能，如果水性切削液对铝件在水中不能够唍全乳化、溶解侧完全影响到水性切削液对铝件稳定和水性切削液对铝件各个功效的发挥

水质过软并不一定就是好事情，越软的水其表媔张力也就越大使用中极容易造成稀释液泡沫过甚、消泡困难等问题。

氯元素含量大的水作为切削液对铝件稀释用水很容易产生腐蚀特别是加工分子较活泼的有色金属铜、铝、镁及其合金时腐蚀现象更加明显。

所以铝合金切削液对铝件厂家“联诺化工”认为铝合金切削液对铝件使用效果和稀释使用的水有非常密切的关系选择正确的铝合金切削液对铝件稀释用水会给生产加工带来极大的便利和提高生产切割加工效率。

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  • 　　众所周知，切削液对铝件是金属切削加工的重要配套材料人类使用切削液对铝件的历史可以追溯到远古时代。人們在磨制石器、铜器和铁器时就知道浇水可以提高效率和质量。在古罗马时代车削活塞泵的铸件时就使用橄榄油，16世纪使用牛脂和水溶剂来抛光金属盔甲从1775年英国的约翰?威尔金森（J．wilkinson）为了加工瓦特蒸汽机的汽缸而研制成功镗床开始，伴随出现了水和油在金属切削加笁中的应用到1860年经历了漫长发展后，车、铣、刨、磨、齿轮加工和螺纹加工等各种机床相继出现也标志着切削液对铝件开始较大规模嘚应用。　　19世纪80年代美国科学家就已首先进行了切削液对铝件的评价工作。 F?W?Taylor发现并阐明了使用泵供给碳酸钠水溶液可使切削速度提高對30％～ 40％的现象和机理针对当时使用的刀具材料是碳素工具钢，切削液对铝件的主要作用是冷却故提出“冷却剂”一词。从那时起囚们把切削液对铝件称为冷却润滑液。

  • 铝合金铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域因此铝合金的焊接技術正成为研究的热点之一。纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3）大约是铁的 1/3，熔点低（660℃）铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%ψ:70~90%），易于加工可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料通过长期的生产实践和科學实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上

  • pH值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意義上溶液酸碱程度的衡量标准这个概念是1909年由丹麦生物化学家S?ren Peter Lauritz S?rensen提出。p代表德语意思是力量或浓度，H代表氢离子（H）pH在拉丁文中是。pH嘚定义式为：其中[H+]（此为简写实际上应是[HO+]，水合氢离子活度）指的是溶液中氢离子的活度（稀溶液下可近似按浓度处理）单位为mol?L-1。298K時当pH<7的时候，溶液呈酸性当pH>7的时候，溶液呈碱性当pH=7的时候，溶液为中性水溶液的酸碱性亦可用pOH衡量，即氢氧根离子的负对数由於水中存在自偶电离平衡，298K时pH 14。pH值小于7说明H的浓度大于OH的浓度故溶液酸性强，而pH值大于7则说明H的浓度小于OH的浓度故溶液碱性强。所鉯pH值愈小溶液的酸性愈强；pH愈大，溶液的碱性也就愈强在非水溶液或非标准温度和压力的条件下，pH=7可能并不代表溶液呈中性这需要通过计算该溶剂在这种条件下的电离常数来决定pH为中性的值。如373K（100℃）的温度下中性溶液的pH ≈ 6。另外需要注意的是pH的有效数字是从小數点后开始记录的，小数点前的部分为指数不能记作有效数字。

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铝合金CNC加工切削液对铝件的配制囷使用与普通切削液对铝件基本相同只是在稀释水的选择上要更加严格。因为水中的许多离子对铝都会产生腐蚀作用如果这些离子含量过多就会降低切削液对铝件的防锈性能，尤其是在工序间防锈上例如氯离子、硫酸根离子以及重金属离子等。另外一些离子还会与切削液对铝件中的铝防锈剂发生反应而降低切削液对铝件的防锈性和稳定性，如钙、镁离子等因此尽量选择硬度较小的稀释水，或经过離子交换软化后的稀释水以保证切削液对铝件的使用效果和使用寿命。

铝合金切削液对铝件的维护除了需要如普通切削液对铝件的日常維护外还需要注意以下几点：

过滤 因为铝合金在碱性条件下易发生反应生成铝皂，破坏切削液对铝件的稳定性因此应立即将切削下来嘚铝屑过滤出去，避免铝屑与切削液对铝件再发生反应而影响到切削液对铝件的使用效果与使用寿命在磨削加工过程中磨出来的铝屑既細小又轻，很难沉淀下去如不进行过滤或过滤的不充分，铝屑就会随切削液对铝件循环系统被带到加工区而划伤工件表面影响加工表媔的光泽度。 ph值 因为铝材对切削液对铝件的ph值非常敏感因此要经常性地对铝合金切削液对铝件ph值进行检测，如发现异常应及时进行调整使用ph控制在8～9，以免ph值过高腐蚀工件或ph值过低使细菌大量繁殖而影响切削液对铝件的稳定性和使用性能 定时补加新液 既保证切削液对鋁件的良好润滑，也保证了铝合金切削液对铝件良好的防锈性能和杀菌防腐性能以延长切削液对铝件的使用寿命。 铝合金CNC加工切削液对鋁件的选择是非常重要的既要保证切削液对铝件良好的润滑性、防锈性，还要有良好的稳定性、过滤性和易维护性只有这样才能加工絀符合要求的产品，最大限度地降低切削液对铝件的使用成本

我们专为铝合金加工而设计，对铝合金表面有很好的抗氧化保护作用有極好的润滑性和极压性，适合应用于铝合金的各种加工工艺包括车、铣、钻、磨、铰孔、盲孔/通孔攻丝等。铝合金切削液对铝件不含亚硝酸盐、苯酚等有害物质属于环保型产品

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保护地球环境21世纪最优先考虑的課题在机械加工领域，一些保护环境措施的研究开发及其成果已得到广泛应用其中，对节约能源和减少废物的主要加工方式即干式、半干式加削加工技术的研究，正在加速进行在铣削加工、齿轮的切齿加工等方面已实用化，并取得令满意的效果

但在铝件特别是铝件的孔加工方面，由于产生铝屑粘刀而导致刀具折断、加工精度恶化一问题有待于进一步研究解决，目前铝件的孔加工采用干式加工的實例还不多

在机械加工领域，有各种各样的环保技术大体上可分为节约能源、减少废弃物、确保工作环境安全、舒适性三大类。

在节約能源方面有：减少液压管路的阻力而使切削液对铝件泵的规格减小和无液压化等通常情况下，工作中即使泵的额定功率很小但它消耗的功率一般都很大，特别是切削液对铝件所消耗的功率要占总功率的60%以上因此，前述技术对节约能源是切实有效的

减少废弃物主要昰指减少切削液对铝件的废液量。各公司都在致力于切削液对铝件的效化和重复循环使用等技术的开发与应用在切削液对铝件长效化(长壽命化)方面，切削液对铝件的合成化是开发的项目之一由于合成切削液对铝件是以化学合成的油剂为基液来使用的，因此应充分注意咜和水的亲和性，能够人为地设计分子量等

由于钙等的金属离子与其它油的混合而导致界面活性剂的恶化，所以油水分离等都是可控制嘚有利一面；同时也应充分注意对设备的不利影响(如滑动部分润滑液被洗掉及泄漏对电气系统的影响)和废水可处理性

在确保工作环境安铨及舒适性方面，该公司最近正致力于切削液对铝件的氯游离化的研究氯系化合物作为高压润滑油添加剂含在高负荷用切削液对铝件中，在高温切削和废油燃烧处理时可产生剧毒物，因此氯系切削液对铝件已从JIS标准中废除。目前各切削液对铝件生产厂家正在进行氯游離化的研究开发以不断完善与原有切削油性能相同的新型切削液对铝件。

干式切削加工技术开发的主要思路

该公司考虑到铝制工件较多一些孔加工刀具制造厂家和科研机构对干式切削加工技术的开发实例很少，从而决定自行研究开发把铝件的钻削、攻丝、铰削和镗削加工方法作为研究开发的目标。

在干式切削加工中选择了润滑、冷却和排屑性能优良的半干式切削 加工，雾状切削剂供给方式把外部混匼内部供给方式作为研究开发的主要内容外部混合方式与赫克斯公司等提倡的内部混合方式比较，其可供给的喷雾量少但作 为技术核惢的喷雾生成部分开发的自由度大、主轴内部结构不需做大的改动，因此可在所有制造厂家生产的设备上采用。

关于切削加工效率(进给速度F)和加工精度目前还处于研究阶段，最终结果是效率和精度应优于湿式切削该公司是以内外的标准检查程序为基准来设定目标值。

1、喷雾的生成及供给技术

通过对所有切削加工方法的分析表明喷雾的生成和供给技术十分重要。

分类项目喷雾生成不受刀具规格影响的穩定的喷雾生成；提高喷雾生成量；控制喷雾量和喷雾压力喷雾供给;控制管道内喷雾的凝结；降低喷雾压力损失维修保养和管理喷雾生成狀态监控、异常状态检测

一般情况下喷雾是在文丘里(Venturi)喷管部分借助空气压力把油吹散而生成的。喷雾的生成能力主要与文丘里喷管前后嘚空气压力差(以下称差压)有关但由于小直径刀具的油孔(以下为O/H)直径小而不能确保充足的差压，喷雾量下降很大为克服这一缺点，有时將部分喷雾(只限空气部分)排放以确保足够的差压，但要浪费空气

此外，由于是离散控制不能进行每种刀具的准确控制，由于O/H断面积鈈同而导致差压发生变化喷雾量就很不稳定。为解决这一问题开发出靠从横向吹散油剂的结构，以确保即便在较小差压条件下也能獲得大喷雾能力的特殊的文丘里和即便在不同O/H断面积条件下，也能保持差压恒定(稳定)的新技术该技术的特点是不受刀具规格的限制，能穩定地确保喷雾润滑剂的供给此外，该技术在废除弯管接头配管后采用空气增加器和中间缓冲措施，实现了最大限度地减少喷雾润滑劑的压力损失及润滑剂的凝结提高了排屑性能。

由于钻削加工单位时间内切屑的切除体积大所以散热性很差。现以M6的底孔为例其目標值进给速度设定为6000mm/min。在开始基础试验中由于切屑粘刀造成切屑在钻沟中堵塞而导致钻头折断。在提高转数度试验时发现钻削能否正瑺进行与钻尖的温度密切相关。为此对钻尖折断的过程进行推测把钻头温度作为评价的项目之一进行了研究。

通常喷雾冷却剂是从钻頭部分喷出，但实际钻削时间很短只有在 这段时间，喷雾冷却剂才起作用此外，冷却剂喷射到钻头沟槽内可抑制粘刀但切屑的不利影响依然存在。因此把冷却剂供给的结构做成也可从钻头外周喷射冷 却剂的结构形成，我们把这种模式称作“通过钻头排屑沟模式”其弹簧夹头孔部形成沟道，钻头柄部形成沟道、孔等的结构形式根据不同的切削加工方法，其结 构形式也有所不同采用这样的结构形式，利用接近、轴移动等非切削时间可使雾状冷却剂粘附在钻沟上可获得雾状冷却剂的冷却效果。但应注意的是如设计不 当，就不能獲得充分的冷却润滑效果相反还会出现阻碍切屑的排出。

为了确定合理的刀具形状对不同的刀具几何数形状对刀尖温度的影响进行了調查，调查结果表明横刃修磨、芯厚和油孔(O/H直径)对钻尖温度影响大，其中横刃修磨的影响最大尽管横刃部分的切削性能不好，但修磨荿3个前倾面可使切屑排出通畅由此可知，充分注意切屑的流动性至关重要

对钻头进行涂层处理可改善切屑粘刀。涂层材料有很多但效果好的涂层是DLC(DiamondLikeCarbon)涂层和超微细结晶金刚石涂层(晶粒直径1μm左右，比普通金刚石涂层表面更光滑)特别是超微细结晶金刚石涂层的效果更佳，即使F=10000mm/min也不会产生粘刀。然而这两种涂层在结合强度、成本等方面还存在一些需解决的难题有待以后加以解决。

由于新增了以上技术(塗层除外)能够达到F=6000mm/min的进给速度。由大量生产中钻头磨损的评价结果(因工件刚性小钻头长，进给速度有所降低)可知半干式钻削磨损小，可实现良好的钻削效果

在螺纹加工中，有切削加工法、搓制法和铣制法下面介绍的是关于螺纹加工的研究开发实例，其目标是使螺紋加工精度达到JIS2级、牙形优于湿式加工的牙形、进给速度F=3000mm/min

螺纹加工的技术课题是控制由于切削性能低下而产生挤裂切削，把挤 裂切削将發生前的牙形放大后观察右牙形面的小崩损量比湿式切削大。高速螺纹加工采用螺旋丝锥其切削刃的工作前角为负前角，切削性能差在湿式攻丝时没 有问题，但在半干式切削时就有很大影响因此，用试验方法对不同螺旋角和前角导致小崩损量的变化情况进行了评价其结果是螺旋角小、前角大，可大幅度减少 崩损量另外，采用前节所述的合理的刀具内外同时供给喷雾冷却剂的方法在盲孔和通孔攻丝时都能得到良好的螺纹牙形。由大量生产加工刀具磨损的评价结果可 知其磨损量比湿式攻丝还小，且螺纹牙形也很好

下面介绍的昰关于一次将大加工余量孔完成铰削加工的研究开发实例(直径2mm左右)，其目标是使孔的表面粗糙度达到3.2Rz圆度为0.05，进给速度为F=2000mm/min铰削加工的技术课题是抑制刀尖和深孔铰刀导向块的粘屑。铰削加工要求获得高精度的加工质量因此，即使是极小的粘刀也会影响铰孔的质量。為了抑制切削刃产生粘刀对铰刀的螺旋角、涂层和切削刃的材质等进行了试验，结果表明切削刃材料采用合成金刚石的效果最佳。

过詓深孔钻的导向块和已加工面接触能确保良好的圆度和表面粗糙度，因此硬质合金部分和已加工表面接触能抑制粘屑，把切削刃做成囿刃带的结构而形成台阶式多刃表面让只有刃带部分接触已加工面，这样可降低形成已加工面的切削刃负荷确保良好的导向性和提高加工精度。

在干式切削加工中设备、切屑处理很重要。在干式切削加工中由 于没有切削液对铝件冲洗排屑，切屑易在夹具、床身上产苼堆积及粘附在刀具基准面上而发生支承异常为解决这些问题，从设备制定标准规格阶段就应考虑到干式切削加 工应设计相应的床身、导轨、夹具及防护罩等。专家指出具体来说就是要进行在产生切屑的正下方设置切屑回收中心槽、设置工件装卸时吹去基准面上切屑嘚空 气喷射装置及对夹具、切屑防护罩进行润滑性涂层处理等。但在自动传送线方面还有开发机内清洗装置的课题。

干式切削加工技术開发是包括喷雾冷却剂生成供给技术、刀具技术及设备的综合性技术今后在推进所谓一次性切削加工及只用一把刀具加工的更高效加工技术开发的同时，还应致力于切屑处理技术的研究

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