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選擇潤滑切削液(如切削油)時,應將其輸送到摩擦表面能形成油膜的位置。相反,如果選擇的切削液主要是冷卻性的(比如水基切削液),切削液要靠近刀具邊緣。在這種情況下,通常采用壓力法迫使切削液進入切削區域,從而帶走刀具、工件和切屑摩擦變形產生的熱量。切削液的連續使用優于切削液的間歇使用。切削液的間歇使用會產生熱循環,導致硬脆刀具材料(如硬質合金刀具)產生裂紋和崩刃。斷續切削液的使用不僅縮短了刀具壽命,而且使工作表面粗糙不平。
正確使用切削液的另一個優點是去除切屑,這也有助于延長刀具壽命。如果切削液噴嘴放置得當,可以防止銑刀和鉆頭的排屑槽被切屑堵塞或被切屑堵塞。對于一些大型工件的加工,或者大進給量的切削磨削,采用兩排或多排冷卻液噴嘴進行充分冷卻,有利于提高加工效率,保證加工質量。
一、切削液冷卻手動加油方法
或者用刷子或毛刷(主要是攻絲或夾螺紋時)將固體膏狀潤滑劑涂或滴在刀具或工件上。便攜式液體供應器,通過加壓將潤滑劑霧化并噴灑到工具和工件上。在沒有加藥冷卻系統的機床上,如果鉆孔或攻絲數量較少,手動加油是一種方法。當要在同一臺機床上完成兩個不同的工序時,手動油可以與機床上的溢流冷卻系統配合使用。
二、切削液冷卻溢流法
使用切削液的常用方法是溢流法。切削液由低壓泵泵入管道,通過安裝在切割區域附近的閥門從噴嘴流出。切削液流經切削區后,流向機床的不同部位,然后匯集在集油盤中,再從集油盤中流回切削液箱,循環使用。因此,切削液箱應具有足夠的容積,以便切削液有時間冷卻下來,細屑和磨粒沉淀下來。根據加工類型的不同,切削液罐的容積約為20-200L,但對于個別加工,如深鉆磨削等,切削液罐的容積較大。切削液箱可達500-1000L或更大。應在集油盤中安裝一個粗濾器,以防止大的切屑進入切削液箱,并在泵的吸油口安裝一個細濾器。
對于磨削、研磨、深孔鉆、深孔鏜等機床,由于對加工工件的表面質量要求較高,去除較細的磨粒、砂輪顆粒和切削顆粒。例如,對于槍鉆深孔加工,應使用10um濾紙進行過濾。過濾設備可以避免切削液中過多的污染物或金屬顆粒,有助于保持切削液的清潔,延長其使用壽命。現代機床一般都配有切削液過濾、分離和凈化裝置。溢流法可以使切削液不斷流向切削區,沖走切屑。切削液的流量要大一些,這樣刀具和工件才能被切削液淹沒。
除了向切割區域提供適當的切削液外,還應該有足夠的切削液以防止溫度異常升高。在深孔鉆削中,如果切削液箱太小,切削液的溫度會迅速升高。當油溫超過60℃時,切削不能繼續。所以深孔鉆床一般都配有較大的冷卻油箱。
切削液的分配直接影響切削液的效率。噴嘴應放置在切削液不會因離心力而從工具或工件上甩出的位置。使用兩個或兩個以上的噴嘴,其中一個噴嘴將切削液送到切削區域,而其他噴嘴用于輔助冷卻和沖洗切屑。車削、鏜孔時,要求將切削液直接送到切削區域,使切削液覆蓋切削刃和工件,起到良好的冷卻作用。
實踐證明,切削液的噴嘴直徑至少是車刀寬度的四分之三。對于重型車削和鉆孔,需要D二個噴嘴沿刀具下側供應切削液。下噴嘴供給的切削液可以在刀具和工件之間順暢輸送,不會被切削堵塞,有助于低速潤滑。水平鉆孔和鉸孔時,通過空心刀具的內孔將切削液送到切削區域,以保證刀片處有足夠的切削液,切屑被沖出孔外。因為鉆頭的螺旋槽(為了排出切屑)起到了將切削液從切削區排出的作用,所以即使是立式鉆頭,進入切削區的切削液也非常少,只有空心鉆頭才能解決這個問題。
三、切削液冷卻高壓法
對于某些工藝,如深孔鉆孔和套料,通常使用高壓(0.69-13.79MPa)切削液系統供油。深孔鉆削使用的是單刃鉆頭,與鉆孔類似,只是鉆頭內部有一個切削液通道。套筒鉆孔是在工件上鉆一個圓柱形孔,但留下一個實心圓柱體的鉆孔方法。當刀具進入工件時,鉆出的實心圓柱體穿過中空的圓柱形刀頭,切削液被壓力泵送到刀具的外圍,迫使切屑從刀具流出。套管鉆孔用的切削液具有良好的極壓性和抗燒結性,粘度要很低,使其能在刀具周圍自由流動,還應具有良好的油性,以降低刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦系數。深孔鉆削的主要問題是如何在切削區域保持足夠的切削液流量。一種方法是使用切割槽作為切削液的通道。切削液的壓力為0.35-0.69MPa,通過旋轉的密封套流入鉆頭,然后直接進入切削區。從孔中流出的切削液有助于去除切屑。在深孔鉆削中,與溢流法相比,采用油孔鉆削是一個很大的進步,鉆頭的壽命和生產率大大提高。高壓法有利于切削液到達切削區域,在其他機床上有時也會用到。研磨高壓噴嘴有利于砂輪的清潔。