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一种多功能切削液的研究

作者:东莞益昌润滑科技有限公司  发布时间:2014-5-31  浏览次数:911

周燕辉,谢世坤,杨庆煊
(井冈山学院工学院,江西吉安343009)
【摘要】在精选材料和进行多次试验的基础上,获得一种多功能切削液配方,它具有良好的冷却性能、减摩抗
磨性能、防锈性能等。经试验及生产使用后,证明这种多功能切削液是可行的。
【关键词】多功能;切削液;表面粗糙度
[申图分类号】THll7 【文献标识码】A 【文章编号】1673-4718(2006)06-0051—02

随着现代机械制造业的快速发展,切削技术和切削工艺的不断创新对切削液的性能提出了更高要求,人们往往注重对切削技术和切削工艺的研究,不够重视或忽略了切削液在机械加工中的作用。近年来,我国进口数控机床、加工中心等先进制造设备越来越多,所需切削液若长期依赖进口,因价格昂贵,将使生产成本大幅度上升。因此,研制高性能切削液以替代进口产品已成当务之急,本文所研制的多功能切削液就是朝着替代进口产品这个方向所做的初步尝试。


乳化液的种类很多,有普通乳化油、防锈乳化油、极压乳化油、防锈极压乳化油等。它们的特点是:
(1)普通乳化油:主要是起到冷却作用,其它作用很差。
(2)防锈乳化油:既有冷却作用又有一定的防锈功能。
(3)极压乳化油:有冷却作用还有一定的减摩抗磨作用,并能够降低被加工工件的表面粗糙度,使用范围较广。
(4)防锈极压乳化油:它既有冷却作用又有防锈作用,还有一定的减摩抗磨作用,也就是说它同时具备了上述三种乳化油的性能。就目前对切削液性能的要求越来越高的形势看,它的使用范围会越来越广。

1 多功能切削液的主要成分

多功能切削液主要由极压抗磨剂、防锈剂、清洗剂、乳化剂、渗透剂、分散剂等组成。

1.1 防锈剂的选择在乳化油中,防锈剂的作用非常重要,可以保护工件、刀具和预防相应机床部位的锈蚀。通常情况下,乳化液中一般用油溶性防锈剂,较少使用水溶性防锈剂,因为水溶性防锈剂加入量过多,会产生破乳现象,导致油水分离。防锈剂在油中的作用机理有以下三个方面:
(1)防锈剂分子在金属表面形成吸附性保护层;
(2)防锈剂对水和极性物质的增溶作用;
(3)防锈油的水置换作用。

常用的防锈剂有石油磺酸钡、石油磺酸钠、十二烯基丁二酸等。我们采用石油磺酸钡和石油磺酸钠共同使用,取得较好的效果。水溶性防锈剂产品很多,主要有亚硝酸钠、铬酸盐、钼酸盐等钝化剂和硼酸钠、苯甲酸钠、三乙醇胺、石油硫酸钠等。将这些防锈剂加入水中溶解即可得到防锈水剂,亚硝酸钠是致癌物质,虽然性能还好,价格也低,但我们不能采用。因水溶性防锈剂与油溶性防锈剂很难在一种产品中共同使用,故大部分乳化液均为同一类型的防锈剂,多功能切削液则是水溶性防锈剂与油溶性防锈剂较好地复合在一起。

1.2 表面活性剂的选择表面活性剂包括乳化剂、渗透剂、清洗剂。

在乳化液中乳化剂的用量一般为10%-15%。目前大多采用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的组合。常用的乳化剂有油酸皂类、烷基酚聚氧乙烯醚类(如OP一4、OP一7、OP-IO)、山梨糖醇油酸脂类(如Span一20、Span一8O等)、油酸失水山梨糖醇聚氧乙烯醚类(如Tween-40、Tween一80等)。我们选用失水山梨油酸脂类和烷基酚聚氧乙烯醚类这两种表面活性剂,具有良好的渗透性、乳化性及清洗性。

1.3 极压抗磨剂的选择 极压性是指在非常苛刻的摩擦条件下,润滑油依靠极性分子(含硫、含氯、含磷的化合物)与金属发生化学反应生成稳定性高的边界油膜,减低摩擦、磨损,防止产生卡住、擦伤、烧结的性能。极压抗磨剂是在高负荷或冲击负荷下与金属表面形成反应膜,防止金属表面擦伤甚至熔焊的物质。

极压抗磨剂的作用机理是:极压抗磨剂是含硫、磷、氯等元素的极性化合物,这些化合物从润滑油中吸附到金属表面上,形成一层吸附膜,在高压高速的条件下油膜被破坏,产生局部干摩擦,使局部表面温度升高,抗磨剂便被分解成比较简单的化合物,如氯、氯化氢、硫、硫化氢和磷化氢等。这些化合物与摩擦表面的金属发生化学反应,生成金属的氯化物、硫化物、磷化物。其中氯化物、硫化物在金属表面形成极压薄膜,起固体润滑剂的作用,降低金属的摩擦和磨损;磷化物薄膜则与金属形成低熔点的共熔物,在高压和高温作用下,凸出部分被挤向凹部,形成一层平滑的表面,降低摩擦系数。所以极压抗磨剂在乳化液中起到至关重要的作用。极压抗磨剂分为四大类:(1)硫系抗磨剂;(2)氯系抗磨剂。它包括氯化石蜡、氯化萘、氯化烷基苯、氯化鲸油等;(3)磷系抗磨剂:如磷酸酯和亚磷酸酯;(4)有机金属系抗磨剂:如环烷酸铅等。我们选用氯系抗磨剂和磷系抗磨剂。

1.4 分散剂的选择选用机油。因为有些防锈剂需要机油才能发挥作用且机油有较好的分散作用。

2 多功能切削液的配置

2.1配方
N32通用机械油   8%
表面活性剂1   8%
表面活性剂2   2%
石油磺酸盐   l7%
水溶性防锈剂(自配)   17%
含氯添加剂   28%
含磷添加剂   20%

2.2 配置要点 首先将石油磺酸钠加热于油中,其次是将表面活性剂均匀分散于含石油蟥酸钡的油中。

图1 示范型梯穆肯试验机示意图

1—— 电动机(180W.1400r/rain)
2——皮带轮(直径440mm)
3——三角皮带
4——皮带轮(直径105rnrn)
5——滚轮(直径35ram)
6_一滚子(直径16ram)
7——杠杆(I=1:44)
8— — 砝码

3 实验情况

示范型梯穆肯试验机简介:它由电动机、皮带轮、三角皮带、滚轮、滚子、杠杆、砝码组成。当在加砝码处加上砝码时,依靠砝码的重量及杠杆的作用对滚子产生压力,依据砝码的多少及滚子的摩擦面积、深度来衡量滚子处乳化液(或其它样品)的减摩抗磨性能。砝码越多,样品的减摩性能越好,滚子的摩擦面积越小、磨痕越浅,样品的抗磨性能越好。将配置好的乳化液用东西装好,将滚子浸入乳化液一定深度,在开电动机之前,用手托住砝码处,开动电动机后,轻轻放下,然后把砝码一块一块往上加,直到卡住或听到明显尖叫声时,立即关掉电动机,这时计算砝码的数量和滚子的摩擦情况。与普通机油的减摩抗磨试验对比,在同样的试验条件下,用多功能切削液比用普通机油所加的砝码要多8-9快(普通机油1~2块就卡住)而且滚子的摩擦面积小、磨痕也浅很多。这就证明多功能切削液的减摩抗磨性能远远超过普通机油。

4 应用实例

南昌凯马柴油机有限公司生产车间有一个拉床,以前都是用一般的切削液,结果加工400个齿轮就要重新磨刀具,用了这种多功能切削液之后,可以加工1000个齿轮,虽然这种切削液具有良好的性能,但离国外的同一类型切削液在减摩抗磨性能上还有一段差距,如果在示范型梯穆肯试验机上能加上14—16块砝码,则多功能切削液的减摩抗磨性能将达到先进水平。

5 结束语

通过多次试验,反复精选材料,我们得到新型多功能切削液的配方,它具有良好的冷却性能,减摩抗磨性能、防锈性能,在生产中也能解决一些问题,证明了多功能切削液是成功的。但是我们要紧密跟踪切削液的发展趋势,特别是国外切削液的最新进展,设计出更多的性能更卓越的切削液。


Research of teaching efect in theoretics teaching of pharmacology for “clinic problem based teaching pattern”
LIANG Sheng-lin,HU Cun-hua,LI Qing-yao,XIA0 ,LUO Ting
(Medical College of Jinggangshan University,ji all Jiangxi 343000,China)

 Abstract:Objective:To explore the better and adapting modem medical education ideas teaching pattern of pharmacology,SO as improve teaching effects of pharmacology.M ethods:2004 class clinic medical students stochastic were divided into the experimental class and the control class.Clinic problem-based pattern teaching on theoretics teaching of pharmacology has been adopted in the experimental class,traditional pattern teaching on theoretics teaching of pharmacology has been adopted in the control class.Theory examination were carried out in two classes in the Learning finish and they were investigated by questionnaire.Theirexamination scores were tested by t.Questionnaire investigative results were tested by X2.Results:The exmination SCOreS in the experimental class were significantly higher than those in control class fP<O.05,P<O.001).There were different trend for teaching evaluation in two classes.Conclusion:clinic problem—based pattern excited students learning interests,initiatives,and enthusiasm.It could cultivate the ability to analysis and solve the problem.Theoretical teaching of pharmacology has been improved effectively.
Key words:Pharmacology;Two kinds teaching pattern;Teaching effects;Study and estimate

Study 0f a multi-function cutting fluid
2HD Yan-hui,XIE Shi-kun,YANG Qing-xuan

(College of Engineering dinggangshan University,ji'an Jiangxi 343009,China)

Abstract:Th is paper introduces a multi-function cutting fluid that based on Wel1..selected materials an d lots of tests,it have good perform ance of cooling,Antirust,Antifriction and anti-wear,the tests and applications in productions prove that the cutting fluid is successfu1.
Key words :Multi-function;Cutting fluid;Surface roughness

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