數(shù)控機床冷卻金屬切削液的6種方法

數(shù)控機床加工中，當使用以潤滑為主的切削液（如切削油）時，應(yīng)將其輸送到摩擦表面能形成油膜的部位。相反，如果使用的切削液主要是冷卻液（如水基切削液），則應(yīng)使切削液靠近刀具的切削刃。在這種情況下，切削液通常通過加壓的方法進入切削區(qū)域，以消除刀具、工件和切屑的摩擦和變形產(chǎn)生的熱量。

連續(xù)使用切削液優(yōu)于間歇使用切削液。

斷斷續(xù)續(xù)地使用切削液會導(dǎo)致熱循環(huán)，從而導(dǎo)致硬脆刀具材料（如硬質(zhì)合金刀具）開裂和剝落。斷斷續(xù)續(xù)地使用切削液不僅縮短了刀具壽命，而且使工件表面粗糙不平。

正確使用切削液的另一個好處是有效去除切屑，這也有助于延長刀具壽命。

適當放置切削液噴嘴，可防止銑刀、鉆頭排屑槽被切屑堵塞或切屑。

對于一些大型工件的加工，或大進給的強力切割和磨削，采用兩排或兩排以上的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(zhì)量。

1.切削液冷卻-手動加油

固體或糊狀潤滑劑可用毛筆或刷子（主要是攻絲螺紋、模套螺紋）涂抹或滴到工具或工件上。最近，還開發(fā)了一種便攜式液體分配器。潤滑劑通過加壓霧化并噴到工具和工件上。在沒有冷卻系統(tǒng)的機器上，如果孔或分接頭的數(shù)量不大，手動加油是一種有效的方法。當在同一臺機器上執(zhí)行兩個不同的過程時，手動加油可與機器上的溢流冷卻系統(tǒng)一起使用。

2.切削液冷卻-溢流法

使用切削液最常用的方法是溢流法。切削液通過低壓泵進入管道，通過安裝在切削區(qū)域附近的閥門流出噴嘴。切削液流經(jīng)切削區(qū)域后，流向機床的不同部位，然后被收集在集油盤中，然后切削液從集油盤流回切削液罐中循環(huán)使用。因此，切削液罐應(yīng)具有足夠的容積，以允許切削液冷卻，并允許細碎屑和磨粒沉降。

根據(jù)加工類型的不同，切削液罐的容積約為20-200L，其他單獨加工的容積較大。如鉆深孔、強磨等，切削液罐可達到500-1000L以上。集油盤內(nèi)應(yīng)設(shè)粗濾器，防止大的巖屑進入切削液罐，泵吸入口設(shè)細濾器。對于磨削、精加工和深孔鉆、深孔鏜孔等機床，由于被加工工件表面質(zhì)量高，需要去除較細的磨屑、砂輪顆粒和切削顆粒。如槍鉆深孔加工，需要用10um濾紙進行過濾。使用過濾設(shè)備可以避免切削液中的過多污染或過多金屬顆粒，有助于保持切削液的清潔，延長切削液的使用壽命。現(xiàn)代自動機床一般都配有切削液過濾、分離和凈化裝置。

溢流法使切削液不斷地流到切削區(qū)域，沖走切屑。切削液的流量需要更大，以便刀具和工件被切削液淹沒。除了向切削區(qū)域提供適當?shù)那邢饕和猓€必須有足夠的切削液，以防止溫度異常升高。在深孔鉆井中，如果切削液罐太小，切削液的溫度會迅速升高。當油溫超過60℃時，切削無法繼續(xù)，因此深孔鉆機一般都配備大型冷卻油箱。

切削液的分布直接影響切削液的效率。噴嘴的位置應(yīng)確保切削液不會因離心力而從刀具或工件上脫落。最好使用兩個或多個噴嘴，一個用于將切削液輸送到切削區(qū)域，另一個用于幫助冷卻和沖洗切屑。車削和鏜孔要求切削液直接送到切削區(qū)域，使切削液覆蓋刀具的切削刃和工件起到良好的冷卻作用。

實踐證明，切削液噴嘴內(nèi)徑至少為車刀寬度的四分之三。對于重型車削和鏜孔，需要另一個噴嘴沿刀具底部供應(yīng)切削液。由下噴嘴供應(yīng)的切削液可以在刀具和工件之間順暢地傳輸，而不會產(chǎn)生切削障礙，這有助于在低速時潤滑。

水平鉆孔和鉸孔時，最好通過空心刀具的內(nèi)孔將切削液送至切削區(qū)域，以保證切削刃有足夠的切削液，并將切屑沖出孔外。因為鉆頭的螺旋槽（排屑）必須從切削區(qū)域排出切削液，即使是立式鉆頭，進入切削區(qū)域的切削液也很少，只有空心鉆頭才能解決這個問題。

3.切削液冷卻-高壓

對于某些加工，如深孔鉆、套管鉆等，通常采用高壓（壓力0.69-13.79MPa）切削液系統(tǒng)供油。深孔鉆削使用單刃鉆頭，類似于鉆孔，只是鉆頭內(nèi)有切削液的路徑。套筒鉆削是在工件上鉆一個圓柱形孔，但留下一個實心圓柱體的一種方法。當?shù)毒哌M入工件時，鉆好的實心圓柱體通過空心圓柱形刀盤，并使用壓力泵將切削液輸送到刀具周圍，迫使切屑從刀具中心流出。套筒鉆削用切削液必須具有良好的極壓性和抗燒結(jié)性，粘度必須很低，才能在刀具周圍自由流動。它還應(yīng)具有良好的油性，以減少刀具和工件之間以及刀具和切屑之間的摩擦系數(shù)。

深孔鉆削的主要問題是如何在切削區(qū)保持足夠的切削液流量。一種方法是使用切屑槽作為切削液的路徑。切削液壓力為0.35～0.69mpa，通過旋轉(zhuǎn)密封套流入鉆頭，直接進入切削區(qū)。從孔中流出的切削液有助于去除切屑。在深孔鉆削中，采用油孔鉆削比溢流鉆削有了很大的改進，鉆頭的使用壽命和生產(chǎn)率都有了很大的提高。高壓法便于切削液到達切削區(qū)域，有時也用于其它機床。研磨使高壓噴嘴便于清潔砂輪。

4.切削液冷卻-噴涂

切削液可以氣載油霧的形式噴在刀具和工件上。切削液通過一個小噴嘴，用壓力為0.069-0.552兆帕的壓縮空氣將切削液分散成小液滴，噴入切削區(qū)域。

在這種情況下，水基切削液優(yōu)于油基切削液，因為油基切削液中的油霧污染環(huán)境，對健康有害，并且容易形成較大的油滴。噴射法最適用于高切削速度和低切削面積的加工（如端銑）。采用冷卻性能好的切削液，小液滴與熱刀具、工件或切屑接觸，可迅速蒸發(fā)散熱。噴霧冷卻不需要防濺板、油底殼和回油管。它只用一個小球，而且工件是干燥的，即使有一點油，也很容易干燥。

噴涂具有以下優(yōu)點

1） 刀具壽命比干切削長；

2） 當無溢流系統(tǒng)或溢流系統(tǒng)不合適時，可采用溢流系統(tǒng)提供冷卻效果；

3） 切削液可以到達其他方法無法到達的地方；

4） 切削液在工件與刀具之間的流速高于溢流法。冷卻效率按相同體積切削液計算，比溢流法高出數(shù)倍；

5） 在一定條件下可以降低成本；

6） 你可以看到工件被切割。

噴霧的缺點是冷卻能力有限和需要通風。

三種噴涂裝置

1） 吸引人的類型：

原理與家用噴霧器相同，主要采用細腰管原理。壓縮空氣將切削液從槽中抽出，并在氣流中混合和霧化。它有一個壓縮空氣管和一個虹吸切削液管，并連接到混合接頭。適用于噴涂低粘度切削油和乳化液。

2） 氣壓式（加壓方式）：

其原理是將切削液裝入密封的液缸內(nèi)，用0.2-0.4MPa壓縮空氣加壓。當電磁閥打開時，切削液被壓出并與壓縮氣流混合，通過混合閥霧化。本裝置適用于噴涂水基合成液體和乳液，但水溶液和乳液不得含有脂肪油或懸浮固體。霧化混合比可通過混合閥和調(diào)壓閥調(diào)節(jié)。

3） 噴霧類型：

其原理是用齒輪泵對切削液加壓，通過混合閥將切削液直接噴入壓縮氣流中霧化。該裝置適用于透明冷卻水和低粘度切削油的霧化。可應(yīng)用于端銑、車削、自動機床加工、數(shù)控機床加工。電磁閥控制的噴霧裝置適用于數(shù)控機床上攻絲、鉸孔。

5.切削液冷卻-冷卻液法

冷卻液體的方法有很多種，如氮氣、氬氣、二氧化碳等氣體可以壓縮成液體并放置在鋼瓶中。氟利昂氣體可以通過機械裝置壓縮成液體，并在使用過程中釋放出來。

通過調(diào)節(jié)閥，將噴嘴直接注入切削區(qū)域，通過氣化和吸熱對刀具、工件和切屑進行冷卻。

該方法具有很好的冷卻效果，適用于不銹鋼、耐熱鋼、高強度合金鋼等難加工材料的切削，可大大提高刀具的耐久性。

6.切削液冷卻——切削液集中供應(yīng)系統(tǒng)

對于大中型機械加工廠，在可能的情況下，應(yīng)考慮采用集中循環(huán)系統(tǒng)向多臺機床供應(yīng)切削液，但每臺機床必須使用相同的切削液。多臺研磨機可通過連接的輸送系統(tǒng)處理磨屑。集中加工被切削液潤濕的細屑和磨料，可以減少人工加工，改善工作條件。集中的切削液供應(yīng)系統(tǒng)使工廠能夠更好地維護切削液。切削液集中在一個大的池中。通過定期抽檢，根據(jù)檢測結(jié)果定期補充原液或水，便于控制切削液濃度。還可以減少抽檢次數(shù)，以便多檢查項目，確保切削液在使用過程中的質(zhì)量。

與許多單獨設(shè)置的多切削液供給系統(tǒng)相比，降低了切削液的維護成本，成本相對降低。

       集中供給系統(tǒng)的主要優(yōu)點是能有效地通過離心去除切削液中的浮油和金屬顆粒。同時，切削液中一半的細菌被去除（因為細菌很容易在切削液浮油和金屬顆粒之間的界面上生長）。

       連續(xù)清除這些污垢，定期進行質(zhì)量檢查，以及根據(jù)這些檢查結(jié)果系統(tǒng)地使用添加劑或儲備溶液，這些都是使集中系統(tǒng)非常有效地延長切削液使用壽命的重要因素。這也減少了水溶性切削液的廢物處理。