切削液机械加工论文范文

切削液机械加工论文范文第1篇

1 切削液的作用

金属切削液在机械加工中的主要作用是冷却、润滑、清洗、防锈以及一些其他的经济性作用。

1.1 润滑作用

金属切削加工液 (简称切削液) 在切削过程中的润滑作用, 可以减小刀具前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦, 形成部分润滑膜, 从而减小切削力、摩擦和功率消耗, 降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损, 改善工件材料的切削加工性能。

1.2 冷却作用

切削液的冷却作用是通过它和因切削而发热的刀具 (或砂轮) 、切屑和工件间的对流和汽化作用把切削热从刀具和工件处带走, 从而有效地降低切削温度, 减少工件和刀具的热变形, 保持刀具硬度, 提高加工精度和刀具耐用度。

1.3 清洗作用

在金属切削过程中, 要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒, 防止机床和工件、刀具的沾污, 使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利, 不致影响切削效果。

1.4 防锈作用

在金属切削过程中, 工件要与环境介质及切削液分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀, 与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。

2 切削液的种类

生产中常用的液体切削液有:以润滑为主的油基切削液和以冷却为主的水基切削液两大类。水基的切削液可分为乳化液、半合成切削液和合成切削液。

2.1 油基切削液

油基切削液又称切削油, 其基本成分是基础油 (矿物油或合成油) 。使用时不需要稀释, 直接使用原液。

油基切削液按照基础油和添加剂的不同, 大致可分为纯矿物油 (如L-ANS~L-AN32牌号的全损耗系统用油, 即机械油、或煤油和轻柴油等) 、纯合成油 (其基础油由合成脂、聚α烯烃、聚醚、聚二醇等组成) 、活性极压切削油 (如硫化油) 、非活性极压切削油 (如含氯、磷等添加剂切削油) 和减摩切削油。

2.2 水基切削液

水基切削液是目前应用最多的切削液, 其产品约占到切削液市场总份额的70%。

水基切削液需要用水稀释后加以使用, 根据稀释后的状态可分为乳化切削液、微乳化切削液 (即半合成切削液) 和合成切削液。

1) 乳化切削液 (以下简称乳化液) 。乳化液是用矿物油、乳化剂 (如石油磺酸钠, 磺化蓖麻油等) 及添加剂预先配制好的乳化油 (称为原液) 加水稀释而成的乳状液体。因为油不溶于水, 为了使两者混合, 所以必须加入乳化剂。

2) 微乳化切削液 (以下简称微乳化液) 。微乳化液原液中含油量 (即油性添加剂含量) 较小, 而表面活性剂、防锈剂含量较大, 加水配制后呈半透明微乳状, 其外观和性能介于乳化液和合成切削液两者之间。

3) 合成切削液。合成切削液原液一般不含油, 故润滑性相对差些, 但可节省能源, 利于环保, 它可以与水互溶, 配置后的切削液多为透明, 可见性好, 使用寿命长, 特别适合在数控机床和加工中心等高效设备上使用。

3 切削液的合理选择

切削液的选用必须满足切削性能和使用性能的要求。即应具备良好的润滑、冷却、防锈和清洗性能, 在加工过程中能够满足工艺要求, 减少刀具消耗, 降低加工表面粗糙度, 降低功率消耗, 提高生产率。同时应该考虑使用的安全性, 无刺激性气味及不损坏工人皮肤和良好的环保性能。因此, 在实际生产中一般从下列几个方面考虑切削液的选择, 即根据工件材料选择, 根据工件方法选择, 根据刀具材料选择, 根据机床要求选择, 根据经济效益选择以及其他一些方面的考虑。

3.1 根据工件材料选择

工件材料可切削性对切削液的选择:工件材料的可切削性对切削液的选择具有重要的意义。切削加工的具体情况和要求不同, 切削加工的难易程度就不同。粗加工时, 要求刀具的磨损慢和加工生产率高;精加工时, 要求工件有较高的精度和较小的表面粗糙度。

3.2 根据工件方法选择

较高切削速度的粗加工中 (例如车削、铣削、钻削) , 要求切削液具有良好的冷却性能, 这时应选用水基切削液以及低浓度乳化液。

在一些精密的高强度加工中 (例如拉削、攻丝、深孔钻削、齿轮加工) , 需要切削液具有优异的润滑性能, 可选用极压切削油和高浓度乳化液。

由此可见, 在不同的切削加工中切削油或水基切削油应用的选择有很大不同的, 在具体的加工过程中就要求我们能根据实际情况来灵活的选择。各种切削方式切削液的选择见表1。

3.3 根据刀具材料选择

1) 工具钢刀具:此类刀具的耐热温度在200~300℃, 耐热性能差, 高温下会失去硬度, 因此要求采用冷却性能好的切削液, 以低浓度乳化液为宜。

2) 高速钢刀具:高速粗切削时, 切削量大, 产生大量的切削热, 为避免工件烧伤而影响加工质量, 应采用冷却性好的水基切削液;如果用高速钢刀具进行中、低速的精加工时, 为减小刀具和工件的摩擦黏结, 抑制切削瘤生成, 提高加工精度, 一般采取油基切削液或高浓度乳化液。

3) 硬质合金刀具:此类刀具熔点和硬度较高, 化学和热稳定性较好, 切削和耐磨性能比高速钢刀具要好的多。在一般的加工中可使用油基切削液。

4) 陶瓷刀具、金刚石刀具、立方氮化硼刀具:这些刀具硬度和耐磨性较高, 切削时一般不使用切削液, 有时也可使用水基切削液。

3.4 根据机床要求选择

选择切削液时, 必须要考虑到机床结构是否适应。一般要使用机床说明书规定的切削液品种, 如没有特殊理由不要轻易更改, 以免导致机床损坏。

3.5 根据经济效益选择

选择切削液时, 必须进行综合的经济分析, 正确的评价切削液的经济效益。费用有:购买切削液的费用、切削液的管理费用、切削刀具的耗损费、生产效率的提高、切削液的使用周期、切削液的废弃处理费用等诸多方面。

3.6 其他方面的考虑

如果选用了油基切削液, 就需要强调防火安全性;如果选用了水基切削液, 就应考虑切削液的排放问题, 企业应具备废液处理设施和采取相应措施。

4 结束语

通过对切削液了解, 我们应当知道切削液的选用原则必须满足切削性能和使用性能的要求, 即应具备良好的润滑、冷却、防锈和清洗性能, 在加工过程中能满足工艺要求, 减少刀具损耗, 降低加工表面粗糙度, 降低功率消耗, 提高生产效率, 同时应考虑使用的安全性。

摘要：合理的选择切削液, 即可降低切削时的切削力及刀具与工具之间的摩擦, 利用切削液可以及时带走切削区内的产生的热量, 以降低切削温度减少刀具磨损, 提高刀具使用寿命, 从而提高加工效率, 保证工件精度和表面质量, 达到最佳经济效果。文章对切削液做了全面介绍, 包括其作用、种类、选择、使用方法与近几年来它们的新发展。

关键词：机械加工,切削液,刀具,工件材料

参考文献

[1] 叶茂盛.金属切削液.机械工业出版社, 1994.

[2] 石淼森.切削中的摩擦与切削液.中国铁道出版社, 1994.

[3] 刘镇昌.切削液技术.机械工业出版社, 2009.

切削液机械加工论文范文第2篇

1 刀具材料应具备的基本要求

1.1 高硬度和高耐磨性

刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属, 这是刀具材料必备的基本要求, 现有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬, 其耐磨性越好, 但由于切削条件较复杂, 材料的耐磨性还取决于它的化学成分和金相组织的稳定性。

1.2 足够的强度与冲击韧性

强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎或刀杆折断所应具备的性能, 一般用抗弯强度来表示。

冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩刃的能力。一般地, 硬度越高, 冲击韧性越低, 材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾体, 也是刀具材料所应克服的一个关键。

1.3 高耐热性

耐热性又称红硬性, 是衡量刀具材料性能的主要指标。它综合反映了刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。

1.4 良好的工艺性和经济性

为了便于制造, 刀具材料应有良好的工艺性, 如锻造、热处理及磨削加工性能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材料及涂层刀具材料费用都较贵, 但其使用寿命很长, 在成批大量生产中, 分摊到每个零件中的费用反而有所降低。

2 刀具材料分类

目前使用的刀具材料分为四大类:工具钢 (包括碳素工具钢、合金工具钢, 高速钢) 、硬质合金钢、陶瓷和超硬材料。

工具钢的耐热性差, 硬质合金的强度、韧性略显不足, 因此现代化生产中陶瓷材料、涂层刀具材料得到了广泛的应用。

2.1 陶瓷刀具材料

陶瓷刀具材料种类:氮化硅基陶瓷刀具、氧化铝基陶瓷、金属陶瓷刀具。

现代陶瓷刀具材料是21世纪最有希望的刀具材料之一。它已经从最早的纯Al203陶瓷, 发展到添加各种氧化物、氮化物、碳化物和硼化物如Ti C、Ti N、Ti B2、Si C、 (W.Ti) C、Ti (C.N) 、WC以及Zr02等的复相陶瓷刀具材料, 并在材料的性能与应用等诸多方面取得了较大的进展。新型陶瓷刀具由于有很高的硬度 (HRA93~95) , 从而可加工硬度高达HRC65的各类难加工材料。免除退火加工所消耗的电力和时问;可提高工件硬度, 延长机器设备的使用寿命。陶瓷刀具的主要原料A1、O和Si是地壳中最丰富的成分, 可以说是取之不尽, 用之不竭的, 因此新型陶瓷刀具的应用前景十分广阔。但同时也应该看到, 当前国内陶瓷刀具材料的实际应用范围仍然有限, 相应的材料种类、性能及其应用等方面的研究与国外相比还有一定的差距, 相关方面的研究尚待深入。

现代高技术陶瓷, 也称特种陶瓷, 它的材料是人工合成的, 如氮化硅粉, 纯度高, 利用观代粉末冶金工艺制造, 制成的产品具有硬度高和耐高温等性能。陶瓷材料主要是离子键和共价键结合, 其结合力是比较强的正负离子间的静电引力或共用电子对, 所以熔点高、硬度高、具有好的绝缘性、化学稳定性还有氧化性。这就是陶瓷材料能成为切削刀具的原因。

新型陶瓷刀具料料具有其它刀具无法比拟的优势, 其发展空间非常大。通过对陶瓷刀具材料工艺与材料设计的研究, 可以在保持高硬度、高耐磨性和红硬性的基础上, 极大的提高刀具材料的韧性和抗冲击性能, 具备符合现代切削技术使用要求的适宜材料。可以预料, 随着各种新型陶瓷刀具材料的使用, 必将促进高效机床及高速切削技术的发展, 而高效机床及高速切削技术的推广与应用, 又进一步推动新型陶瓷刀具材料的使用。

2.2 涂层刀具材料

涂层刀具材料的种类:涂层高速钢刀具、涂层硬质合金刀具、陶瓷和超硬材料刀片上的涂层刀具。

涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢 (HSS) 基体表面上, 利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物 (也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上而获得的) 。涂层作为一个化学屏障和热屏障, 涂层刀具的构成减少了刀具与工件间的扩散和化学反应, 从而减少了月牙槽磨损。涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热、耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性, 切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命3~5倍以上, 提高切削速度20%~70%, 提高加工精度0.5~1级, 降低刀具消耗费用20%~50%。涂层刀具已成为现代切削刀具的标志, 在刀具中的使用比例已超过50%。目前, 切削加工中使用的各种刀具, 包括车刀、镗刀、钻头、铰刀、拉刀、丝锥、滚压头、铣刀、成形刀具、齿轮滚刀和插齿刀等都可采用涂层工艺来提高它们的使用性能。

2.3 超硬刀具材料

超硬刀具材料的种类:金刚石类、立方氮化硼类。

超硬刀具是现代工程材料在硬度方面提出更高要求应运而生, 20世纪的后40年中有了较大的发展。超硕材料的化学成分及其形成硬度的规律与其他刀具材料不同, 立方氮化硼是非金属的硼化物, 晶体结构为面心立方体, 而金刚石由碳元素转化而成, 其晶体结构与立方氮化棚相似。它们的硬度大大高于其他物质。

超硬刀具材料是指与天然金刚石的硬度、性能相近的人造金刚石和CBN (立方氮化硼) 。由于天然金刚石价格比较昂贵, 所以生产上大多采用人造聚晶金刚石 (PCD) 、聚晶立方氮化硼 (PCBN) 以及它们的复合材料。

总之, 金刚石和超硬材料由于性能优越, 应用不断地在扩大, 已从金属加工发展到了光学玻璃加工、石材加工、陶瓷加工、硬脆材料加工等传统加工难进行的领域, 对各种工业的发展将起到巨大的推动作用, 前景十分广阔。

摘要：随着材料工业及精密机械工业的发展, 精密切削、超精密切削和难切削材料使用的增多, 新型刀具材料的应用日益广泛。而新型刀具材料则以其优异的耐热性、附磨性和化学稳定性, 在高速切削领域和难加工材料方面显示了传统刀具材料无法比拟的优势。

关键词：刀具材料,性能,超硬刀具材料,涂层刀具材料

参考文献

[1] 浦艳敏, 李晓红.金属切削刀具选用与刃磨[M].化学工业出版社.

切削液机械加工论文范文第3篇

数据来自Google Play市场2018年5-6月

更新日期：2018年1月（新增）

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更新日期：2018年3月26日（新增）

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更新日期：2018年4月（新增）

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切削液机械加工论文范文第4篇

1 创新思维的内涵

关于创新思维的定义, 存在很多的表述。创新思维是相对于习惯性思维而言的, 其本身是一个十分复杂的系统工程, 从不同的角度和理解层次出发会给出不同的解释。但就其核心内涵来说, 笔者认为, 主要表现在以下3个方面:思维方式的多样性, 思考问题的时候不是简单的走直线, 要做到逻辑思维和非逻辑思维的统一;思维前提的创新性, 思维所研究的对象是一个崭新的问题、角度或领域, 具有一定的开拓性;思维结果的创新性, 思维所产生的结果是有新意的, 是超越的。

考虑到学生的个体差异, 未必所有的学生都能够在现阶段具有获得创新性思维结果的能力。笔者以为, 对于高等教育而言, 对创新思维能力的培养, 应主要体现在对思维方式多样性以及思维前提的创新性两个方面。常言道, “授之以渔”, 这两个方面就是“渔”。而创新的思维成果则是“鱼”。

2 课程内容安排对学生创新思维的培养

在我校机械专业的培养计划中, “金属切削机床”是一门主干专业课程。在该课程的教学中, 如果能注重培养学生的创新思维, 将为学生今后从事新产品的创新设计打下坚实的基础。

2.1 设置“金属切削机床”课程的目的

设置该课程的目的主要有以下5点:让学生掌握机械制造装备的基本概念、了解机械制造装备的技术现状和发展趋势;让学生掌握对机床进行分析的基本方法;让学生掌握各类典型金属切削机床的功能、特点和工作原理;让学生掌握金属切削机床的基本设计理论;让学生掌握金属切削机床各系统或部件的设计和实现方法。

2.2 课程内容安排中对培养学生创新思维的思考

课程内容的安排首先要满足知识传授的需要, 也就是要满足设置这门课程的目的要求。因此在理论教学中, 分5大部分进行讲解, 分别用来实现前述的5方面教学目的。包括:机械制造装备概论、机床分析理论、典型机床分析、机床设计总论、机床的设计。各部分中, 以典型机床分析和机床的设计为核心。

在各部分教学内容的安排上, 充分考虑了培养学生创新思维的需要。具体而言, 就是在思维前提的创新性上下功夫, 让学生的视野紧跟技术和行业的发展步伐, 这样学生在毕业后才能够较快的适应社会对高层次创新型人才的要求。比如, 在机械制造装备概论的教学内容安排中, 较多的介绍了机械制造装备的技术现状和趋势, 向学生推荐一些著名的机床产商的网站等, 而对于机械制造装备的发展史则予以浓缩。在典型机床分析的教学内容安排中, 对于凸轮控制的自动化机床和组合机床等相对陈旧的内容, 只在机械制造装备概论和机床设计总论中简单提及, 而对于数控机床的机械结构和典型部件则花较多时间进行讲授。在其它章节内容的安排上, 采取了类似的处理方法。

3 教学过程中对学生创新思维的培养

3.1 理论教学过程的组织

(1) 面向思维方式的多样性。

在讲授课程内容的时候, 有意识的提出一些问题, 并鼓励学生给出不同的见解。然后, 和学生一起剖析得出这种见解的思考过程, 再针对思考过程进行适当点评。这样一来, 针对所提出的同一个问题, 几个同学给出了若干个不同的思考过程, 这些互不相同的思考过程可能还有些得出了相同的结论。通过这种剖析思考过程的方式, 很多同学都能得到一些思考方式方面的感悟, 为实现思维方式的多样性创造了条件。同时, 这样的教学方式也活跃了教学气氛。

(2) 面向思维前提的创新性。

在讲授课程内容的时候, 有意识的提到一些行业内最新的成果和研究动态, 并向学生推荐一些较新的技术专著。这样做既能提高学生的学习兴趣, 又能使学生站的高, 看的远。

3.2 教学手段的运用

该课程涉及多学科的知识, 教学内容多而复杂, 而理论学时只有40学时, 因此每节课要讲授的信息量很大, 传统的“黑板+粉笔”的教学手段不能满足教学的需要。

在教学中, 采用了多媒体技术和传统授课手段相结合的方式。多媒体技术的采用, 一方面增加了授课的信息量;一方面通过录像、图片等形式的展示, 也可让学生对枯燥的理论知识产生感性认识;再者, 还可以把一些课本上没有提及的, 但技术上已经得到推广的机床产品的影像资料展示给学生, 为学生实现思维前提的创新性创造条件。对于一些用多媒体技术不容易表达或不容易被接受的知识点, 比如主传动系统设计中的转速图部分, 仍采用传统授课手段。

3.3 实践环节的安排

此课程的实践环节, 是为期两周的“机床拆装实习”。实习车间拥有卧式车床、滚齿机、数控铣床、万能铣床、牛头刨床、摇臂钻床、立式钻床、万能磨床和曲轴磨床等机床, 基本能满足教学需要。在实习内容与进度安排上, 基本原则是:在加深对课堂教学内容的理解的基础上, 尽量加强对学生创新思维的培养。具体安排的实习环节包括:熟悉各机床的主要组成部件及功用、图纸的研读、机床的拆装、传动系统的分析、电气控制系统的分析、传动原理图的绘制、传动系统图的绘制以及装配系统图的绘制等内容。

实习时, 将学生分为几个小组, 分单元进行轮换实习。每一个单元结束时每个同学都要当场接受口试。口试的内容不局限于传动系统的分析, 还涉及到和所考察单元的内容相关的机械零件、机械装配工艺、液压气动、传感检测和电气控制等多方面的问题, 另外还有创新性和综合性问题。由于口试的知识覆盖面比较宽, 学生在实习时就会自觉的多方面多角度地进行思考。

4 结语

“创新是一个民族的灵魂”, 对于高等教育来说, 创新就更为重要。“金属切削机床”作为机械设计与制造及其自动化专业的主干专业课程之一, 对培养学生的创新思维起着重要的作用。为了切实提高学生的创新能力和综合素质, 以加强创新思维的培养为主题, 对该课程进行了大胆的改革。教学实践表明, 这些教学改革不但使学生的创新思维得到了培养, 也极大的激发了学生的学习兴趣, 提高了教学效果。

摘要：为了加强对学生创新思维的培养, 在研究了创新思维内涵的基础上, 从课程内容安排、理论教学过程组织、教学手段运用和实践教学环节的安排等诸多角度进行了教学改革。这些教学改革不但使学生的创新思维得到了培养, 也极大的激发了学生的学习兴趣, 提高了教学效果。

关键词：创新思维,金属切削机床,教学改革

参考文献

[1] 陈玉科, 郑玉亮.如何培养大学生的创新思维[J].中国高等教育, 2004, 4:40～41.

[2] 张义生.论创新思维的本质[J].中共中央党校学报, 2004, 8 (4) :28～31.