植物油切削液在鈦合金零件加工中的應用

植物油切削液在鈦合金零件加工中的應用

     鈦合金切削加工的一些原則,根據鈦合金的性質和切削過程中的特點，加工時應考慮以下幾個方面：
 

　　盡可能使用硬質合金刀具，如鎢鈷類硬質合金與鈦合金化學親和力小、導熱性好、強度也較高。低速下斷續切削時可選用耐沖擊的超細晶粒硬質合金，成形和復雜刀具可用高溫性能好的高速鋼。采用較小的前角和較大的后角以增大切屑與前刀面的接觸長度，減小工件與后刀面的摩擦，刀尖采用圓弧過渡刃以提高強度，避免尖角燒損和崩刃。要保持刀刃鋒利，以保證排屑流暢，避免粘屑崩刃。切削速度宜低，以免切削溫度過高；進給量適中，過大易燒刀，過小則因刀刃在加工硬化層中工作而磨損過快；切削深度可較大，使刀尖在硬化層以下工作，有利于提高刀具耐用度。加工時，切削液的選擇至關重要，氯會導致表面硬化加劇，產生晶間腐蝕，因此水性產品最好不含氯。
 

　　僅就切削液而言，選用植物油基的切削液是最優方案。植物油基切削液。在機加工應用領域中，引進植物油基冷卻液可使機械切削性能全面提高。作為一項經過實踐驗證的技術，自20世紀60年代以來，植物油一直被認為具有超級潤滑性能。而在當時能選用作為機加工潤滑劑的只局限于含有各種添加劑的礦物油基冷卻液。今天，新一代的乳化劑和穩定劑使植物油基冷卻液在各種機加工應用領域得到實際應用。由于在加工工藝中采用了這類冷卻液，因此生產率也大大提高。據報道，使生產率提高20 %到30 %是很普遍的。此外，刀具的使用壽命也提高了50 %以上。從20世紀90年代開始推出了VASCO系列植物油基切削液以及VASCOMILL系列植物油基切削油。努力在加工穩定性和在加工中保持高潤滑性經受了考驗。由于植物油基切削液呈兩極分子結構，其潤滑效果比礦物油基切削液要好，從而明顯提高了切削速度，延長了刀具的耐用度。某些企業反饋刀具的使用壽命甚至延長了一倍。另外，其加工過程中的穩定性也高于其他切削液，由于磨損緩慢，從而保證了批量加工的最后一個工件的加工精度與第一個工件一樣。
 

      植物油的高潤滑性能是由植物油分子的基本成分以及其本身的化學結構所決定。以植物油為基礎的冷卻液，其潤滑性能產生于植物油成分的固有“油性”，這種特性是直接由植物油“機靈的分子”所造成的結果。這類分子很長，很重，具有兩極性，即：分子的兩端帶有相反的電荷。分子的兩個“極端”對金屬表面具有很強的化學親和力，它們像微小的磁鐵那樣，緊緊地吸附在金屬的表面上。植物油分子垂直、緊密、均勻地排列在金屬的表面上，結果在其表面形成一層厚厚的、結實、耐久的潤滑薄膜。
 

　　礦物油基與植物油基油膜排列比較。相反，礦物油的分子是不帶極性的。它們在鈦材金屬表面上的分布排列是不規則的，因此所產生的潤滑層比較薄弱。植物油的粘溫指數越高，就越能保證其在操作溫度范圍內穩定的潤滑特性。隨著加工溫度的提高，植物油的粘度降低速率比礦物油慢。相反，隨著溫度的降低，植物油的液態流動性要比礦物油好，有利于與切屑和工件分離。而且其熔點較高，有利于提高金屬切削率，降低煙霧的形成，減少發生火災的危險。植物油分子的大小十分均勻，而礦物油分子的大小變化范圍很大。因此，礦物油的物理特性，例如其在蒸發時和達到沸點時的粘度受到很大的影響，而植物油因蒸發和霧化造成的損耗卻極低。這樣可為人們營造出一個健康和清潔的工作環境。