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粗加工时,主要减小切削力和功率消耗,选用冷却作用较好的切削液,常采用水溶液或3%~5%的乳化液。在金属切削过程中,为提高切削效率,提高工件的精度和降低工件表面粗糙度,延长1刀具使用寿命,达到zui佳的经济效果,就可以选择使用切削液。选择切削液时,一般遵循以下原则:高速钢1刀具红硬性差,需要使用切削液,硬质合金高温性能好,可以不使用切削液。
液体的流动条件和热交换系数也起重要作用,热交换系数可以通过改变表面活性材料和汽化热大小来提高。磷酸铁介于氯化铁和硫化铁之间,硫化铁耐高温性能(700℃)zui好,在重负荷切削及难切削材料的加工中一般都使用含有硫极压剂的切削液。冷却作用是依靠切削液的对流换热和汽化把切削热从固体(刀具、工件和切屑)带走,降低切削区的温度,减少工件变形,保持刀具硬度和尺寸。
切削液的冷却作用取决于它的热参数值,特别是比热容和热导率。水具有较高的比热容和大的导热率,所以水基的切削性能要比油基切削液好。切削液的冷却效果受切削液的渗透性能所影响,渗透性能好的切削液,对刀刃的冷却速度快,切削液的渗透性能与切削液的粘度和浸润性有关。低粘度液体比高粘度液体渗透性能要好,油基切削液的渗透性能比水基切削液渗透性能要强,含有表面活性剂的水基切削液其渗透性能则大大有所提高。
液体能迅速扩展到刀具与工件,刀具与切屑接触的缝隙中,便可加强冷却效果。采用喷雾冷却,使液体易于汽化,也可明显提高冷却效果。切削液需连续使用,否则会因为骤冷骤热产生的内应力在刀具内部产生微小裂纹,导致刀具寿命下降。切削液的种类:乳化液:在乳化油(矿物油+乳化剂)中加入95%~98%水稀释而成,呈乳白色或半透明状,冷却性能良好。
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