植物油切削液在钛合金零件加工中的应用

植物油切削液在钛合金零件加工中的应用

     钛合金切削加工的一些原则,根据钛合金的性质和切削过程中的特点，加工时应考虑以下几个方面：
 

　　尽可能使用硬质合金刀具，如钨钴类硬质合金与钛合金化学亲和力小、导热性好、强度也较高。低速下断续切削时可选用耐冲击的超细晶粒硬质合金，成形和复杂刀具可用高温性能好的高速钢。采用较小的前角和较大的后角以增大切屑与前刀面的接触长度，减小工件与后刀面的摩擦，刀尖采用圆弧过渡刃以提高强度，避免尖角烧损和崩刃。要保持刀刃锋利，以保证排屑流畅，避免粘屑崩刃。切削速度宜低，以免切削温度过高；进给量适中，过大易烧刀，过小则因刀刃在加工硬化层中工作而磨损过快；切削深度可较大，使刀尖在硬化层以下工作，有利于提高刀具耐用度。加工时，切削液的选择至关重要，氯会导致表面硬化加剧，产生晶间腐蚀，因此水性产品最好不含氯。
 

　　仅就切削液而言，选用植物油基的切削液是最优方案。植物油基切削液。在机加工应用领域中，引进植物油基冷却液可使机械切削性能全面提高。作为一项经过实践验证的技术，自20世纪60年代以来，植物油一直被认为具有超级润滑性能。而在当时能选用作为机加工润滑剂的只局限于含有各种添加剂的矿物油基冷却液。今天，新一代的乳化剂和稳定剂使植物油基冷却液在各种机加工应用领域得到实际应用。由于在加工工艺中采用了这类冷却液，因此生产率也大大提高。据报道，使生产率提高20 %到30 %是很普遍的。此外，刀具的使用寿命也提高了50 %以上。从20世纪90年代开始推出了VASCO系列植物油基切削液以及VASCOMILL系列植物油基切削油。努力在加工稳定性和在加工中保持高润滑性经受了考验。由于植物油基切削液呈两极分子结构，其润滑效果比矿物油基切削液要好，从而明显提高了切削速度，延长了刀具的耐用度。某些企业反馈刀具的使用寿命甚至延长了一倍。另外，其加工过程中的稳定性也高于其他切削液，由于磨损缓慢，从而保证了批量加工的最后一个工件的加工精度与第一个工件一样。
 

      植物油的高润滑性能是由植物油分子的基本成分以及其本身的化学结构所决定。以植物油为基础的冷却液，其润滑性能产生于植物油成分的固有“油性”，这种特性是直接由植物油“机灵的分子”所造成的结果。这类分子很长，很重，具有两极性，即：分子的两端带有相反的电荷。分子的两个“极端”对金属表面具有很强的化学亲和力，它们像微小的磁铁那样，紧紧地吸附在金属的表面上。植物油分子垂直、紧密、均匀地排列在金属的表面上，结果在其表面形成一层厚厚的、结实、耐久的润滑薄膜。
 

　　矿物油基与植物油基油膜排列比较。相反，矿物油的分子是不带极性的。它们在钛材金属表面上的分布排列是不规则的，因此所产生的润滑层比较薄弱。植物油的粘温指数越高，就越能保证其在操作温度范围内稳定的润滑特性。随着加工温度的提高，植物油的粘度降低速率比矿物油慢。相反，随着温度的降低，植物油的液态流动性要比矿物油好，有利于与切屑和工件分离。而且其熔点较高，有利于提高金属切削率，降低烟雾的形成，减少发生火灾的危险。植物油分子的大小十分均匀，而矿物油分子的大小变化范围很大。因此，矿物油的物理特性，例如其在蒸发时和达到沸点时的粘度受到很大的影响，而植物油因蒸发和雾化造成的损耗却极低。这样可为人们营造出一个健康和清洁的工作环境。

 

来源：搜钛网

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