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时间 : 2025-09-19 作者 :
机加工产品发黑、粘刀问题与切削液的选择和使用密切相关,切削液的性能直接影响切削热、润滑效果和排屑能力。
一、切削液对发黑、粘刀的影响机制
1、润滑不足
切削液润滑性差 → 刀具与工件摩擦增大 → 高温氧化(发黑)和材料粘附(粘刀)。
典型表现:加工不锈钢/钛合金时表面出现蓝黑色氧化膜,铝合金切屑熔焊在刀具上。
2、冷却不足
切削液冷却能力不足 → 切削区温度过高 → 材料软化粘刀,加速氧化发黑。
典型表现:高温导致铝合金切屑粘结成块,不锈钢表面出现淬火色。
3、极压性不足
加工高硬度或高韧性材料时,切削液缺乏极压添加剂(如硫、氯)→ 边界润滑失效 → 粘刀加剧。
4、浓度或流量不当
浓度过低(如乳化液<5%)→ 润滑/防锈性能下降;流量不足 → 切削区无法有效冷却和冲屑。
二、切削液优化方案
1、按材料选择切削液类型
2、调整切削液参数
浓度控制
乳化液:不锈钢加工建议8%~12%,铝合金5%~8%。
定期用折光仪检测,避免稀释或浓缩。
流量与喷射
确保切削液覆盖切削区(如内冷刀具优先选用高压冷却)。
深孔加工时增加流量(>20L/min)。
3、细菌和霉菌滋生
极压添加剂
加工难切削材料时,添加含硫/氯的极压剂(如硫化脂肪酸)。
防粘剂
铝合金加工可添加少量煤油或非活性极压剂。
4、腐蚀问题
定期更换
乳化液每3~6个月更换,避免微生物污染导致性能下降。
过滤清洁
安装磁性分离器或离心机,去除金属屑和杂质(防止划伤工件表面)。
三、与其他因素的协同优化
1、配合刀具改进
使用涂层刀具(如TiAlN、DLC)减少对切削液的依赖。
增大刀具前角(如铝合金加工前角≥15°)降低切削力。
2、工艺调整
降低切削速度(不锈钢Vc≤60m/min)减少热量积累。
提高进给量(f≥0.1mm/r)促进断屑,避免切屑粘刀。
四、典型案例分析
1、问题:铝合金钻孔后孔壁发黑且粘刀。
原因:切削液为普通乳化液,润滑性不足且浓度仅3%。
解决:更换为铝合金专用切削液(含酯类润滑剂),浓度调至8%,增加内冷压力。
2、问题:不锈钢车削时切屑粘附在刀尖。
原因:切削液极压性不足,流量偏低。
解决:改用含硫极压乳化液,浓度10%,外冷流量提升至15L/min。
五、总结
切削液对机加工发黑、粘刀问题有直接影响,需根据材料特性选择合适类型,并确保浓度、流量和添加剂配置合理。同时需与刀具、工艺参数协同优化,才能从根本上解决问题。定期维护切削液系统(如过滤、杀菌)是长期稳定加工的关键。