选择润滑切削液(如切削油)时,应将其输送到摩擦表面能形成油膜的位置。相反,如果选择的切削液主要是冷却性的(比如水基切削液),切削液要靠近刀具边缘。在这种情况下,通常采用压力法迫使切削液进入切削区域,从而带走刀具、工件和切屑摩擦变形产生的热量。切削液的连续使用优于切削液的间歇使用。切削液的间歇使用会产生热循环,导致硬脆刀具材料(如硬质合金刀具)产生裂纹和崩刃。断续切削液的使用不仅缩短了刀具寿命,而且使工作表面粗糙不平。
正确使用切削液的另一个优点是去除切屑,这也有助于延长刀具寿命。如果切削液喷嘴放置得当,可以防止铣刀和钻头的排屑槽被切屑堵塞或被切屑堵塞。对于一些大型工件的加工,或者大进给量的切削磨削,采用两排或多排冷却液喷嘴进行充分冷却,有利于提高加工效率,保证加工质量。
一、切削液冷却手动加油方法
或者用刷子或毛刷(主要是攻丝或夹螺纹时)将固体膏状润滑剂涂或滴在刀具或工件上。便携式液体供应器,通过加压将润滑剂雾化并喷洒到工具和工件上。在没有加药冷却系统的机床上,如果钻孔或攻丝数量较少,手动加油是一种方法。当要在同一台机床上完成两个不同的工序时,手动油可以与机床上的溢流冷却系统配合使用。
二、切削液冷却溢流法
使用切削液的常用方法是溢流法。切削液由低压泵泵入管道,通过安装在切割区域附近的阀门从喷嘴流出。切削液流经切削区后,流向机床的不同部位,然后汇集在集油盘中,再从集油盘中流回切削液箱,循环使用。因此,切削液箱应具有足够的容积,以便切削液有时间冷却下来,细屑和磨粒沉淀下来。根据加工类型的不同,切削液罐的容积约为20-200L,但对于个别加工,如深钻磨削等,切削液罐的容积较大。切削液箱可达500-1000L或更大。应在集油盘中安装一个粗滤器,以防止大的切屑进入切削液箱,并在泵的吸油口安装一个细滤器。
对于磨削、研磨、深孔钻、深孔镗等机床,由于对加工工件的表面质量要求较高,去除较细的磨粒、砂轮颗粒和切削颗粒。例如,对于枪钻深孔加工,应使用10um滤纸进行过滤。过滤设备可以避免切削液中过多的污染物或金属颗粒,有助于保持切削液的清洁,延长其使用寿命。现代机床一般都配有切削液过滤、分离和净化装置。溢流法可以使切削液不断流向切削区,冲走切屑。切削液的流量要大一些,这样刀具和工件才能被切削液淹没。
除了向切割区域提供适当的切削液外,还应该有足够的切削液以防止温度异常升高。在深孔钻削中,如果切削液箱太小,切削液的温度会迅速升高。当油温超过60℃时,切削不能继续。所以深孔钻床一般都配有较大的冷却油箱。
切削液的分配直接影响切削液的效率。喷嘴应放置在切削液不会因离心力而从工具或工件上甩出的位置。使用两个或两个以上的喷嘴,其中一个喷嘴将切削液送到切削区域,而其他喷嘴用于辅助冷却和冲洗切屑。车削、镗孔时,要求将切削液直接送到切削区域,使切削液覆盖切削刃和工件,起到良好的冷却作用。
实践证明,切削液的喷嘴直径至少是车刀宽度的四分之三。对于重型车削和钻孔,需要D二个喷嘴沿刀具下侧供应切削液。下喷嘴供给的切削液可以在刀具和工件之间顺畅输送,不会被切削堵塞,有助于低速润滑。水平钻孔和铰孔时,通过空心刀具的内孔将切削液送到切削区域,以保证刀片处有足够的切削液,切屑被冲出孔外。因为钻头的螺旋槽(为了排出切屑)起到了将切削液从切削区排出的作用,所以即使是立式钻头,进入切削区的切削液也非常少,只有空心钻头才能解决这个问题。
三、切削液冷却高压法
对于某些工艺,如深孔钻孔和套料,通常使用高压(0.69-13.79MPa)切削液系统供油。深孔钻削使用的是单刃钻头,与钻孔类似,只是钻头内部有一个切削液通道。套筒钻孔是在工件上钻一个圆柱形孔,但留下一个实心圆柱体的钻孔方法。当刀具进入工件时,钻出的实心圆柱体穿过中空的圆柱形刀头,切削液被压力泵送到刀具的外围,迫使切屑从刀具流出。套管钻孔用的切削液具有良好的极压性和抗烧结性,粘度要很低,使其能在刀具周围自由流动,还应具有良好的油性,以降低刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦系数。深孔钻削的主要问题是如何在切削区域保持足够的切削液流量。一种方法是使用切割槽作为切削液的通道。切削液的压力为0.35-0.69MPa,通过旋转的密封套流入钻头,然后直接进入切削区。从孔中流出的切削液有助于去除切屑。在深孔钻削中,与溢流法相比,采用油孔钻削是一个很大的进步,钻头的寿命和生产率大大提高。高压法有利于切削液到达切削区域,在其他机床上有时也会用到。研磨高压喷嘴有利于砂轮的清洁。