切削液的配方.doc

切削液的配方水基切削液具有优良的冷却和清洗性能,但润滑和防锈性能差,因而应用范围受到限制。以松香、顺酐和多元***等原料合成了非离子表面活性剂H,同是以油酸和三乙醇***为原料合成油酸三乙醇***酯,经实用证明:以非离子表面活性剂H和油酸三乙醇***酯等复合配制而成的水基切削液,具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗性。是水基切削液的重大突破。现代机械加工向高速、强力、精密方向发展,超硬、超强度等难加工材料的发展也使切削加工的难度日益增加。这两方面的原因导致切削加工过程中的摩擦力、摩擦热大幅度提高,这就要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、清洗、防锈性能,以便获得理想的加工表面。矿物润滑油的润滑、防锈性能优越,但冷却、清洗性能差;乳化液和水基切削液的冷却、清洗性能优良,但润滑、防锈性能差。水基切削液除具有乳化液的所有性能外,其润滑、冷却、防锈性能亦达到或超过乳化液的标准要求。因而水基切削液已成为国内外机械加工中提高加工性能的发展方向[l]。在水基切削液中添加油性添加剂和极压添加剂,是改善水基切削液润滑和防锈性能的有效途径。以松香、顺酐和多元***等原料合成的非离子表面活性剂H具有优异的润滑和防锈性能,油酸三已醇***酯是优良的油性添加剂,以非离子表面活性剂H和油酸三乙醇***酯等复合配制而成的水基切削液,具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗性。是水基切削液的重大突破。1非离子表面活性剂H的合成在催化剂存在下,反应温度为160,200?时,松香[3]与顺酐进行共聚反应,共聚物进一步与多元***发生中和反应,生成了非离子表面活性剂H。产物为红棕色粘稠液体。实验测定了顺酐,松香及其聚合物的红外光谱[2],证明了反应的发生。2油酸三乙醇***酯的合成油酸是重要脂肪酸之一,其润滑性能很好,但它是非水溶性的。要把它添加在水基切削液中,必须在其分子链中引入亲水基团。三乙醇***分子中含有三个一OH基团,它可与酸发生酯化反应[4]。在130,160。C条件下,油酸与三已醇***的初始反应摩尔比不超过1:3时,油酸的COOH基团与三乙醇***的一0H基团发生酯化反应,生成了油酸三乙醇***酯,油酸三乙醇***酯是一种优良的水溶性油性剂。经四球机检测:5%的油酸三乙醇***水溶液的最大无卡咬负荷PB值可达700N,。3新型水基切削液的配方及工艺流程(1)新型水基切削液的配方作者研制的新型水基合成切削液,主要成份有:非离子表面活性剂H、油酸三乙醇***、极压抗磨剂、防腐剂及消泡剂等。其中非离子表面活性剂H、油酸三乙醇***由自己合成,其他组分均为市售。各组分配比通过实验选定如表1所示。(2)工艺流程新型水基合成切削液的工艺流程如下:非离子表面活性剂H的制备一油酸三乙醇***的合成一各组分混合一搅拌一一+加入消泡剂一装桶。4新型水基切削液的质量指标按照国标(GB6144—85)进行检测,新型水基切削液的质量指标如表2所示。5应用结果及理论分析(1)应用结果新型水基切削液研制完成之后,先后在渝州齿轮厂、大江车辆制造厂进行试用,都获得了比较理想的效果。综合起来,产品有如下特点:1)冷却性能突出。能大大带走切削热和充分冷却刃具的切削刃,使其保持硬度、强度和锐利的切削能力,从而提高了工作效率。2)润滑性能优越。在切削区能形成润滑油膜,切削液最大无卡咬负荷PB值达到686N以上。因而能大大降低切削力和降低***及砂轮的消耗。同乳化油相比,表面加工精度显著提高。3)该润滑切削液在使用中可以渗入工件切削表面的极细微裂缝中,使表面金属晶格脆化,使切削加工容易进行。4)具有很好的流动性和良好的清洗性。同乳化油相比,可提高工件光洁度l,2级。5)具有优良的稳定性。在存储和使用时,不分层及析出沉淀物,不易***,不产生防碍工人健康的气体。同时该产品不含对人体有害的亚***钠和矿物油,工作环境干净无味,加工时能清晰观察工件表面。6)具有优良的化学、热安定性和防锈性。在高温、高压与空气接触中不分解、不变质、不腐蚀金属表面。加工件常温下两周内不生锈。7)新型水基切削液的总体性能与矿物油相当,但成本不到矿物油的一半。8)新型水基切削液的工作废液少,易于处理,大大地减少了环境污染。(2)理论分析1)润滑性能分析在金属切削加工中,大多数摩擦属于边界润滑摩擦。在边界润滑中,由于不存在完全的油膜,其承载能力已与油的粘度无关,而取决于润滑液的油性,即润滑成分是否包含着对金属存在强烈吸附的原子团,能在切削界面形成物理吸附膜。非离子表面活性剂H中的极性基团对金属有较大的亲合能力,很容易吸附在金属表面上,形成吸附润滑膜。因其疏水基团较大,并有芳环结构,具有油性剂的作用。同时非离子表面活性剂H含有N非活性极压元素,它兼有油性剂和极压剂的双重功效。再与加入的极压抗磨剂协同作用,形成高强度物理和化学吸附膜,使之在高压、高温和