采用特殊乳化液提高车削表面质量

研究表明，在车削加工中采取最小量润滑并加入添加剂，可以在很广的切削速度范围内改善表面质量。这是因为在添加剂中含有化合物，它可以降低工件与刀刃接触面之间的摩擦。 乳化液因其冷却特性和油脂润滑特性，最适合被用于最小量润滑的切削作业。烟雾状的介质通过压缩空气被吸入到切削作业区里，最小量冷却润滑(MMS)越来越多地被用于切削流程之中，这是因为这样做可以达到较高的切削速度和较长的刀具使用寿命。避免冷却润滑剂溢流，可以节省大量的冷却润滑剂。最小量冷却润滑剂的引入量小于50ml/h。 表面质量是评判标准 工件质量的评判标准便是车削作业可达到的表面质量。下列的研究结果基于R35碳素钢(PN-89/H-84023/07)的车削(图1)。这种钢材具备如下机械特性：硬度HRC125，断裂强度SK=350MPa，延伸极限σ0.2=235MPa，延伸率δK=25%。

图1 添加剂在乳化液雾剂中的浓度对粗糙度数值Ra(a)和Rq(b)的影响

为了实施试验，使用了CU 502车削装置。切削工具为一种带有CSDBM2020M12刀柄和SNUN120408刀片的车刀，刀片采用P25硬金属，主刀kr=70°，副刀k'r=20°，切削角度g=-8°，切削深度为0.8mm。采用浓度为4%的Oportet RG-2乳化液作为冷却润滑剂。冷却润滑剂的添加物为一种乙二醇和甲醇-M基的由氯和硫组成的RC960l碳氢化合物。 为了生成乳化液烟雾，使用了一种与空压机相连并通过喷嘴喷射气和乳化液的装置，工作压力为0.2MPa。试验在切口深度ap=1mm并在下列工艺参数条件下进行：进给f=0.1～0.5mm/min，切削速度vc=50～450m/min，乳化液流量E =1.5～3.5g/min，压缩空气量P=4.5~6.5m3/h。粗糙度依据ISO 3274:1997和ISO 4287:1998标准进行测量。对如下的粗糙度数值进行试验：外形坐标的算术平均值Ra，最大的外形高度Rz和外形平方平均值Rq。