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不同切削深度下二維巖石切削分析
(2)由切削過(guò)程中的應(yīng)力云圖及切削碎屑的大小可知,隨著切削深度的增加,應(yīng)力區(qū)域逐漸向切削刀具前端累積,切削形成的碎屑也不斷增大,切削面的粗糙度逐漸由平坦轉(zhuǎn)變?yōu)榇植凇?/span>
切削油與切削液:選型對(duì)比及適用場(chǎng)景解析
此外,切削液支持定制化配方,可根據(jù)不同設(shè)備、工況調(diào)整成分,適配全行業(yè) CNC 數(shù)控機(jī)床、鉆床、銑床等多種設(shè)備,而切削油的配方調(diào)整空間相對(duì)有限。 選擇時(shí)需緊扣核心需求:若側(cè)重潤(rùn)滑防護(hù)、加工精度,且加工速度較慢,可選用切削油;若追求高效冷卻、清潔環(huán)保,且涉及高速、大批量加工,切削液是更優(yōu)選擇。杉山潤(rùn)滑油深耕行業(yè) 18 年,不僅提供切削液、切削油等全系列產(chǎn)品,還配套現(xiàn)場(chǎng)用油指導(dǎo)、油品檢測(cè)、24 小時(shí)應(yīng)急響應(yīng)等服務(wù),助力企業(yè)精準(zhǔn)匹配需求,實(shí)現(xiàn)加工效率與產(chǎn)品質(zhì)量的雙重提升。
第十屆全國(guó)切削仿真高級(jí)研修班-abaqus 切削仿真-培訓(xùn)
第十屆全國(guó)切削仿真高級(jí)研修班
一、各高校、研究所及企業(yè)單位:
利用試驗(yàn)和解析的手段進(jìn)行切削過(guò)程的模擬或者刀具優(yōu)化,不僅耗時(shí)、耗力、耗成本,而且還不易對(duì)切削溫度以及刀具磨損等進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)測(cè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,利用有限元軟件來(lái)模擬切削加工成為了一種重要的手段,但是由于切削仿真屬于交叉學(xué)科技術(shù),涉及到力學(xué)、摩擦學(xué)、熱學(xué)以及材料學(xué)等多個(gè)學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用,因此技術(shù)門(mén)檻比較高,初學(xué)者不易掌握,廣大企事業(yè)單位科研人員的課題進(jìn)展速度難以保證。
清華大學(xué)領(lǐng)航科工團(tuán)隊(duì)是國(guó)內(nèi)第一個(gè)專(zhuān)業(yè)從事航空材料切削仿真技術(shù)研究的科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)核心成員皆來(lái)自于清華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,目前該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)分別獲得北京中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)和國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)資質(zhì)認(rèn)定。為提升相關(guān)科技工作者的切削仿真水平,本團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備舉辦第十屆全國(guó)切削仿真高級(jí)研修班,具體事宜如下。
通過(guò)本次切削仿真科研培訓(xùn),使高校師生以及航空、刀具企業(yè)的人員掌握通用軟件在切削仿真中的應(yīng)用,直觀(guān)體會(huì)切削過(guò)程中的切削力、切削溫度等物理場(chǎng)的變化,從而為研究生的科研、學(xué)業(yè)以及軍工以及刀具企業(yè)的工藝優(yōu)化助力。同時(shí)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)員了解金屬切削方向的科研創(chuàng)新方法以及科研論文寫(xiě)作技巧,以此為研究生和導(dǎo)師的課題助力。
二、主講教師人簡(jiǎn)介:
梁桂強(qiáng):領(lǐng)航科工團(tuán)隊(duì)創(chuàng)始人,吉林大學(xué)機(jī)械制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)博士,中科院高級(jí)工程師。浙江、湖南兩省科技廳科技項(xiàng)目評(píng)審專(zhuān)家,清華大學(xué)研究生導(dǎo)師,中國(guó)刀具協(xié)會(huì)切削先進(jìn)技術(shù)研究分會(huì)理事,中國(guó)切削仿真產(chǎn)業(yè)化的推動(dòng)者,長(zhǎng)期從事航空難加工材料切削加工過(guò)程的數(shù)值模擬,擁有豐富的科研及工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
展開(kāi) 了解金屬切削加工工藝 提高金屬切削加工技術(shù)
金屬切削是金屬成形工藝中的材料去除加成形方法,在當(dāng)今的機(jī)械制造中仍占有很大的比求。因此加工中心的金屬切削技術(shù)在機(jī)械制造工藝中的應(yīng)用十分廣泛。
金屬切削過(guò)程是工件和刀具相互作用的過(guò)程。任何切削加工都必須具備三個(gè)基本條件:切削工具、工件和切削運(yùn)動(dòng)。刀具從待加工工件上切除多余的金屬,并在控制生產(chǎn)率和成本的前提下,使工件得到符合設(shè)計(jì)和工藝要求的幾何精度、尺寸精度和表面質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程,工件與刀具之間要有相對(duì)運(yùn)動(dòng),即切削運(yùn)動(dòng)。
金屬材料的切削加工有很多分類(lèi),常見(jiàn)的分類(lèi)方法有按照工藝特征、按材料切削除率、加工精度和表面成型。
切削加工的工藝特征取決于切削工具的結(jié)構(gòu)和切削工具與工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式。而加工中心常用的加工形式有超精加工、螺紋加工、銑削、鉆削等。
按照被加工坯件的切除量和加工精度,切削加工可分為粗加工、半靜加工、精加工、修飾加工和超精度加工。開(kāi)粗加工是用大的切削深度,經(jīng)一次或少數(shù)幾次走刀,從工件上切去大部分或全部加工余量的加工方法,一般用作預(yù)先加工。半精加工一般作為粗加工與精加工之間的中間工序;精加工是用精細(xì)切削的方式,使加工表面達(dá)到較高的精度和表面質(zhì)量。根據(jù)加工需要的不同來(lái)選擇不同的加工方式。
機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展,提高了對(duì)金屬切削加工工藝的要求。我國(guó)的金屬切削工藝歷史悠久,但是隨著時(shí)代的發(fā)展,其工藝技術(shù)仍需完善。我國(guó)重工業(yè)技術(shù)起步晚,因此還需要借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),努力提高自身技術(shù)水平,提高工件精度、質(zhì)量,使機(jī)械制造業(yè)更上一個(gè)臺(tái)階。
展開(kāi) 
切削油、水基切削液、乳化液優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比!
切削油:適用于鑄鐵、合金鋼、碳鋼、不銹鋼、高鎳鋼、耐熱鋼、模具鋼等金屬制品的切削加工、高速切削及重負(fù)荷切削加工。包括車(chē)、銑、鏜、高速攻絲、鉆孔、鉸牙、拉削、滾齒等多種切削加工。一種特種潤(rùn)滑油,由低粘度潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油加入部分動(dòng)植物油脂及抗氧劑、抗磨劑、防銹劑等經(jīng)調(diào)合制得。有油型切削油 和水型兩種。后者含水80%~95%,具有乳化能力,一般稱(chēng)切削液。切削油在金屬切削加工過(guò)程中用于潤(rùn)滑和冷卻加工工具和部件。
水基切削液:的優(yōu)點(diǎn)是冷卻性好, 價(jià)廉易得, 加工件易清洗, 主要用于高速切削加工工序中。由于水基潤(rùn)滑劑的組分的改進(jìn), 大大提高了它的潤(rùn)滑性能和防腐蝕能力, 因而需求量日漸增大, 尤其在對(duì)鋁和銅材加工方面。水基潤(rùn)滑添加劑可分為油溶性和水溶性?xún)煞N。油溶性添加劑的使用性能同礦物油中的一樣。為使油溶性添加劑分散到水中需加入表面活性劑。水溶性添加劑可在油溶性添加劑分子中引入水溶性基團(tuán)而制得。水溶性切削液可以分成乳化液, 化學(xué)合成液和半合成液三類(lèi), 都可用于輕中高負(fù)荷的切削加工。
一.優(yōu)良的防銹性能(防銹時(shí)間三個(gè)月以上)
二.溶液碧綠透明,具有良好的可見(jiàn)性,特別適合數(shù)控機(jī)床,加工中心等現(xiàn)代加工設(shè)備上使用。
三.環(huán)保配方:不含氯、三嗪、 二級(jí)胺 、芳香烴 、亞硝酸鈉等對(duì)人體有害成份,對(duì)皮膚無(wú)刺激性,對(duì)操作者友好。
四.切削液變質(zhì)發(fā)臭控制:精選進(jìn)口添加劑,抗菌性極強(qiáng),在中央系統(tǒng)或單機(jī)油槽中都有很長(zhǎng)的壽命(一年以上不發(fā)臭 變質(zhì))
五. 低泡沫:出色的抗泡性,可用于高壓系統(tǒng)及要求高空氣釋放性的操作條件,軟硬水適用。
六.潤(rùn)滑性:配方中含 有獨(dú)特的表面活性劑,乳化劑。潤(rùn)滑性能遠(yuǎn)高于同類(lèi)產(chǎn)品,明顯降低刀具成本,提高表面加工精度,可替代切削油使用,為操作者創(chuàng)造良好的環(huán)境。
展開(kāi) 切削液選購(gòu)指南:新手如何正確挑選適配切削液
選購(gòu)切削液前,你是否遇到了這些常見(jiàn)難題?
在金屬加工領(lǐng)域,切削液是保障CNC加工精度、延長(zhǎng)刀具壽命的核心工業(yè)耗材,但不少制造企業(yè)在選購(gòu)和使用中常常陷入困境:加工鋁合金、不銹鋼、鑄鐵等多種材質(zhì)時(shí),不得不分槽換液,頻繁停工耽誤生產(chǎn);普通切削液易變質(zhì)發(fā)臭,換液周期短,每年采購(gòu)和廢液處理成本居高不下;潤(rùn)滑性能不足導(dǎo)致刀具磨損快,斷刀率高,工件光潔度不達(dá)標(biāo);泡沫多、異味重影響車(chē)間環(huán)境,甚至不符合環(huán)保要求。很多新手采購(gòu)或技術(shù)負(fù)責(zé)人面對(duì)五花八門(mén)的產(chǎn)品,不知道該從哪些維度評(píng)估,本文將梳理一套專(zhuān)業(yè)的決策框架,幫你選到適配的切削液。
優(yōu)秀切削液的四大核心選購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)
1. 多材質(zhì)適配能力
優(yōu)秀的切削液應(yīng)當(dāng)能夠適配鋁合金、碳鋼、不銹鋼、鑄鐵等多種常見(jiàn)加工材質(zhì),無(wú)需根據(jù)不同材質(zhì)更換產(chǎn)品、分槽使用,這樣可以大幅簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程,減少換液停工時(shí)間,降低管理成本。
2. 長(zhǎng)效生物穩(wěn)定性
切削液需要具備良好的抗腐敗能力,能抑制微生物滋生,在硬水環(huán)境下保持性能穩(wěn)定,延長(zhǎng)換液周期。長(zhǎng)壽命的切削液不僅能降低采購(gòu)頻次,還能減少?gòu)U液處理帶來(lái)的額外成本。
3. 潤(rùn)滑冷卻協(xié)同性能
一方面需要足夠的極壓抗磨性,在刀具與工件接觸面形成穩(wěn)定油膜,減少刀具磨損,降低斷刀率;另一方面需要優(yōu)秀的導(dǎo)熱性能,快速帶走加工產(chǎn)生的高溫,保障加工精度與工件光潔度。
4. 環(huán)保與設(shè)備友好性
符合國(guó)家環(huán)保法規(guī)要求,不含有害添加物,低泡沫、無(wú)異味,不刺激操作人員皮膚,同時(shí)能夠在工件和設(shè)備表面形成穩(wěn)定防銹膜,減少設(shè)備銹蝕和工件報(bào)廢風(fēng)險(xiǎn)。特殊行業(yè)如食品加工還需要認(rèn)準(zhǔn)食品級(jí)合規(guī)資質(zhì)。
切削液選購(gòu)避坑:這三個(gè)誤區(qū)一定要避開(kāi)
1.
展開(kāi) Abaqus三維切削案例教學(xué) ¥29.99
1、 引言
本教學(xué)聚焦于金屬切削加工領(lǐng)域,通過(guò) Abaqus 有限元分析軟件開(kāi)展三維切削過(guò)程仿真建模實(shí)踐教學(xué)。課程以典型切削工況為對(duì)象,系統(tǒng)講解從幾何建模、材料定義、網(wǎng)格劃分到載荷施加及結(jié)果分析的全流程操作,旨在使學(xué)員掌握:
? 三維切削模型的簡(jiǎn)化與參數(shù)化建模方法
? 切削過(guò)程中材料本構(gòu)關(guān)系與失效準(zhǔn)則的工程應(yīng)用
? 網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)在大變形切削仿真中的優(yōu)化策略
? 切削力、溫度場(chǎng)及切屑形態(tài)等關(guān)鍵物理量的提取與分析方法
2、 幾何模型與材料參數(shù)
(1) 模型構(gòu)建:
本教學(xué)中涉及的部件模型均通過(guò) SolidWorks 軟件完成建模并導(dǎo)入分析環(huán)境。鑒于課程核心聚焦于方法講解,因此不再展開(kāi)闡述部件建模的具體操作環(huán)節(jié),重點(diǎn)圍繞導(dǎo)入后的仿真分析流程進(jìn)行詳細(xì)拆解與演示。
圖1刀具部件
圖2 橢球型金屬構(gòu)件
(2) 材料屬性:
定義金屬材料和刀具的熱物理參數(shù)(如導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、熱膨脹系數(shù))與力學(xué)參數(shù)(如彈性模量、泊松比),考慮材料屬性隨溫度的非線(xiàn)性變化。
圖3 金屬屬性構(gòu)建
6、 計(jì)算結(jié)果與分析
(1) 溫度場(chǎng)分布特征
1. 云圖可視化:通過(guò)后處理軟件呈現(xiàn)不同時(shí)刻的溫度場(chǎng)云圖。典型結(jié)果顯示,在切削區(qū)域(如剪切面和前刀面附近)會(huì)出現(xiàn)局部高溫峰值,溫度梯度較大;隨著切削的進(jìn)行,熱擴(kuò)散會(huì)使高溫區(qū)域逐漸擴(kuò)大,在穩(wěn)定切削階段形成相對(duì)穩(wěn)定的溫度分布。
2. 數(shù)據(jù)提取:提取特征點(diǎn)(如切削刃附近、工件表面)的溫度 - 時(shí)間曲線(xiàn),分析升溫速率與峰值溫度隨切削速度、進(jìn)給量等參數(shù)的變化規(guī)律。
圖15 溫度云圖可視化
(2) 應(yīng)力場(chǎng)響應(yīng)規(guī)律
1. 熱應(yīng)力機(jī)制:溫度梯度會(huì)引發(fā)熱膨脹失配,從而在工件和刀具內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力。在切削區(qū)域,由于溫度較高,材料可能會(huì)產(chǎn)生塑性變形,進(jìn)而導(dǎo)致應(yīng)力重新分布。
展開(kāi) 切削仿真聚智力、產(chǎn)學(xué)融合譜新篇——記第二屆切削仿真與制造技術(shù)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議
近日,“第二屆切削仿真與制造技術(shù)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議”( 2018 International Conference on Cutting Simulation and Manufacturing Technology)在北京清華大學(xué)隆重召開(kāi)。本次會(huì)議是由清華大學(xué)機(jī)械工程系、北京領(lǐng)航科工教育科技有限公司、湖南領(lǐng)航科創(chuàng)教育科技有限公司聯(lián)合主辦,中國(guó)機(jī)械工業(yè)金屬切削刀具技術(shù)協(xié)會(huì)切削先進(jìn)技術(shù)研究分會(huì)現(xiàn)代加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)(原中國(guó)高校金屬切削研究會(huì)華北分會(huì))協(xié)辦,本次會(huì)議以“切削仿真技術(shù)的產(chǎn)學(xué)研融合”為主題,旨在交流切削仿真與航空制造領(lǐng)域中的新工藝、新方法、新技術(shù)以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究成果和發(fā)展動(dòng)態(tài),以此推進(jìn)切削仿真技術(shù)發(fā)展、促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化,是我國(guó)切削加工領(lǐng)域的高層次專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議,同時(shí)也為我國(guó)航空及刀具等相關(guān)切削加工領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研深度融合譜寫(xiě)了新的篇章。
來(lái)自國(guó)內(nèi)外航空航天、先進(jìn)制造、固體力學(xué)、超硬刀具等領(lǐng)域的校企嘉賓120余人參加了本屆會(huì)議,共有13位知名專(zhuān)家、學(xué)者、企業(yè)代表以及5位高校研究生做了切削仿真方向的精報(bào)告。大會(huì)開(kāi)幕式由寧波諾丁漢大學(xué)李灝楠副教授主持,大會(huì)主席清華大學(xué)馮平法教授和北京領(lǐng)航科工教育科技有限公司梁桂強(qiáng)總經(jīng)理分別致歡迎詞和開(kāi)幕詞,近百位專(zhuān)家、學(xué)者出席了開(kāi)幕式。
展開(kāi) 常用的切削液有哪些
常用切削液有哪些
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在工業(yè)加工領(lǐng)域,切削液作為核心輔助材料,直接影響加工精度、刀具壽命與生產(chǎn)效率。不同加工場(chǎng)景、材質(zhì)對(duì)切削液的性能要求差異顯著,了解常用切削液的類(lèi)型與特性,是選擇適配產(chǎn)品的關(guān)鍵。東莞市杉山潤(rùn)滑油科技有限公司成立于 2013 年,位于東莞市萬(wàn)江區(qū),憑借 20 年工業(yè)潤(rùn)滑油行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)積累,深耕各類(lèi)切削液研發(fā)與生產(chǎn),為不同領(lǐng)域客戶(hù)提供精準(zhǔn)適配的解決方案。
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常用切削液主要分為四大類(lèi),各類(lèi)切削液均有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與適用場(chǎng)景。首先是油基切削液,這類(lèi)切削液以礦物油為基礎(chǔ),潤(rùn)滑性能優(yōu)異,適用于重載、低速切削場(chǎng)景,能有效減少刀具磨損。東莞市杉山潤(rùn)滑油科技有限公司的油基切削液經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)配方調(diào)配,在汽車(chē)零部件加工等重載場(chǎng)景中表現(xiàn)突出,憑借全流程質(zhì)量管控體系,從原材料檢驗(yàn)到最終出貨檢驗(yàn)層層把關(guān),確保切削液的穩(wěn)定性與可靠性。
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其次是乳化液型切削液,它由油、水和乳化劑混合而成,兼具潤(rùn)滑與冷卻雙重功效,適配大多數(shù)金屬加工場(chǎng)景。東莞市杉山潤(rùn)滑油科技有限公司的乳化液型切削液,依托 20 年技術(shù)沉淀,在 CNC 加工、電子元件制造等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,其產(chǎn)品能快速帶走加工熱量,減少工件變形,同時(shí)具備良好的防銹性能,延長(zhǎng)設(shè)備與工件的使用壽命。
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第三類(lèi)是半合成切削液,融合了油基與水基切削液的優(yōu)點(diǎn),冷卻性、潤(rùn)滑性與清洗性均衡,是目前應(yīng)用最廣泛的切削液類(lèi)型之一。東莞市杉山潤(rùn)滑油科技有限公司的半合成切削液通過(guò)嚴(yán)格的制程檢驗(yàn),質(zhì)量穩(wěn)定,適用于光學(xué)玻璃、汽車(chē)零部件等高精度加工場(chǎng)景,能滿(mǎn)足復(fù)雜加工工藝對(duì)切削液的多元要求。
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最后是全合成切削液,以水為基底,添加各類(lèi)化學(xué)添加劑,冷卻性與清洗性極佳,且不易變質(zhì),環(huán)保性突出。
展開(kāi) 切削液為什么有綠色的
在工業(yè)加工的車(chē)間里,綠色切削液是 CNC 加工中心、車(chē)床等設(shè)備旁的常見(jiàn)景象,不少人會(huì)好奇為何切削液常以綠色呈現(xiàn),這并非單純的顏色選擇,而是結(jié)合了工業(yè)實(shí)用需求、產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)與環(huán)保理念的綜合考量,東莞市杉山潤(rùn)滑油科技有限公司作為深耕切削液研發(fā)生產(chǎn) 18 年的企業(yè),其產(chǎn)品設(shè)計(jì)也印證了綠色切削液背后的多重邏輯。
綠色切削液的首要成因,是為了滿(mǎn)足工業(yè)加工中的視覺(jué)實(shí)用需求。切削液在金屬加工中承擔(dān)冷卻、潤(rùn)滑、清洗的核心作用,加工過(guò)程中會(huì)混入金屬切屑、鐵粉等雜質(zhì),綠色的高辨識(shí)度能讓工人直觀(guān)觀(guān)察切削液的清潔度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)堆積、液質(zhì)變質(zhì)等問(wèn)題,便于及時(shí)更換或過(guò)濾,保障加工精度。同時(shí),綠色在工業(yè)環(huán)境中視覺(jué)刺激性低,長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)不易造成視覺(jué)疲勞,契合車(chē)間高強(qiáng)度的生產(chǎn)節(jié)奏,這也是杉山切削液適配全行業(yè) CNC 數(shù)控機(jī)床加工需求的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)之一。 從產(chǎn)品配方來(lái)看,綠色往往與切削液的環(huán)保屬性和性能優(yōu)勢(shì)相關(guān)聯(lián)。優(yōu)質(zhì)切削液的綠色多來(lái)自環(huán)保型食品級(jí)著色劑,這類(lèi)著色劑無(wú)刺激性、無(wú)腐蝕性,與杉山切削液所采用的 API 標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)油、環(huán)保添加劑相契合,既不影響切削液的潤(rùn)滑、抗磨等核心性能,又能確保產(chǎn)品符合環(huán)保要求。杉山切削液通過(guò)了 ISO14001 環(huán)境管理體系認(rèn)證,不含有害成分,綠色的外觀(guān)也成為其環(huán)保屬性的直觀(guān)體現(xiàn),區(qū)別于部分添加有害助劑的傳統(tǒng)切削液。 此外,綠色切削液的設(shè)計(jì)也針對(duì)工業(yè)加工的常見(jiàn)痛點(diǎn),具備實(shí)用的性能指向性。
、杉山潤(rùn)滑油深耕行業(yè)多年,深知夏天切削液易發(fā)臭、變黃、潤(rùn)滑變差的行業(yè)難題,而綠色系切削液在配方上往往搭配了高效的生物穩(wěn)定添加劑,能抑制細(xì)菌繁殖,延緩液質(zhì)變黃、發(fā)臭,有效延長(zhǎng)換油周期。這與杉山切削液 “換油周期長(zhǎng)、清潔性能出眾” 的核心優(yōu)勢(shì)相呼應(yīng),綠色外觀(guān)也能在使用過(guò)程中更清晰地反映切削液的變質(zhì)程度,讓工人及時(shí)察覺(jué)液質(zhì)變化。 同時(shí),綠色成為切削液的主流色系,也有行業(yè)共識(shí)與品牌辨識(shí)度的考量。
展開(kāi) 金屬切削液的這三個(gè)知識(shí)點(diǎn),被很多人忽視
二、切削液降溫溢流法
最常見(jiàn)的使用切削液的方法是溢流法。用低壓泵把切削液打入管道中,經(jīng)過(guò)閥門(mén)從噴嘴流出,噴嘴安裝在接近切削區(qū)域。切削液流過(guò)切削區(qū)后再流到機(jī)床的不同部件上,然后匯集到集油盤(pán)內(nèi),再?gòu)募捅P(pán)流回到切削液箱中,循環(huán)使用。因此,切削液箱應(yīng)有足夠的容積,使切削液有時(shí)間冷卻并使細(xì)的切屑及磨粒等沉降。視加工種類(lèi)的不同,切削液箱的容積約為20-200L,個(gè)別加工則更大,如鉆深孔及強(qiáng)力磨削等,切削液箱可達(dá)500-1000L或更大。在集油盤(pán)內(nèi)應(yīng)設(shè)有粗的過(guò)濾器,防止大的切削進(jìn)入切削液箱,并在泵的吸油口裝有一個(gè)精細(xì)過(guò)濾器。
對(duì)于磨削、衍磨和深孔鉆、深孔鏜等機(jī)床,由于加工的工件表面質(zhì)量要求高,必須去除更細(xì)的磨屑、砂輪顆粒和切削微粒,如
q鉆深孔加工,要用10um的濾紙進(jìn)行過(guò)濾。采用過(guò)濾設(shè)備可以避免切削液中含有過(guò)多的污染物或過(guò)多的金屬顆粒,有助于保持切削液的清潔和延長(zhǎng)切削液的使用周期?,F(xiàn)代自動(dòng)化機(jī)床一般都設(shè)有切削液過(guò)濾、分離、凈化裝置。用溢流法可使切削液連續(xù)不斷地流到切削區(qū)域并沖走切屑。切削液的流量要大一些,才能使刀具和工件被切削液所淹沒(méi)。
除了向切削區(qū)提供適當(dāng)?shù)?em>切削液外,還要有足夠的切削液來(lái)防止不正常的溫升。在深孔鉆加工中,切削液箱如太小,切削液的溫升很快,當(dāng)油溫超過(guò)60℃時(shí),切削便不能繼續(xù)進(jìn)行,所以深孔鉆床一般都配有較大的冷卻油箱。
切削液流的分布方式直接影響到切削液的效率。噴嘴應(yīng)當(dāng)安置在使切削液不會(huì)因受離心力的作用而拋離刀具或工件之外的位置。最好是用二個(gè)或多個(gè)噴嘴,一個(gè)把切削液送到切削區(qū)域,而其他的則用于輔助冷卻和沖走切屑。車(chē)削和鏜削時(shí)要求把切削液直接送到切削區(qū)域,使切削液覆蓋刀具的刃部和工件而起到良好的冷卻作用。
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ABAQUS案例-材料切削分析及切削過(guò)程中的熱力耦合分析 ¥3
本案例(附件中inp文件)介紹了ABAQUS中的材料切削分析。由于材料在切削過(guò)程中不僅會(huì)受到切削作用力,還會(huì)因切削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量而受到熱作用力,因而涉及到熱力耦合分析。本案例介紹了如何在ABAQUS中實(shí)現(xiàn)切削金屬材料所帶來(lái)的熱量或溫度變化,以及實(shí)現(xiàn)在切削作用下的熱力耦合分析。
兩種刀具銑削淬硬不銹鋼的切削力分析
經(jīng)分析,切削速度<140m/min時(shí),切削溫度較低,工件材料保持足夠的硬度,切削速度增加使得單位時(shí)間去除的材料增加,導(dǎo)致切削力增加;切削速度為170~260m/min時(shí),切削速度的增加使得切削溫度增加明顯,軟化工件切削區(qū)材料,導(dǎo)致切削力降低;當(dāng)切削速度>260m/min時(shí),金屬陶瓷刀具在高頻斷續(xù)切削過(guò)程中,容易產(chǎn)生微裂紋然后擴(kuò)展成崩刃,造成切削力增大。同樣硬質(zhì)合金刀具在高速切削下因切削區(qū)的高溫,容易造成刀具磨損,導(dǎo)致切削力增大。
圖3 A、B兩區(qū)域的切削力對(duì)比
如圖3所示,切削一個(gè)工件長(zhǎng)度后,在切削速度<140m/min區(qū)域,切削力增加相對(duì)較少;切削速度為140m/min時(shí),金屬陶瓷刀片3個(gè)分力平均增加幅度為22%,硬質(zhì)合金刀片3個(gè)分力平均增加幅度為27.5%;切削速度>140m/min后,切削力增加明顯,且增大的幅度越來(lái)越大;切削速度為290m/min時(shí),金屬陶瓷刀片3個(gè)分力平均增加幅度為138.7%,硬質(zhì)合金刀片3個(gè)分力平均增加幅度為72.3%。
2種刀具不同區(qū)域的切削力對(duì)比,如圖4所示。由圖4a可知,切削速度在140~230m/min時(shí),2種刀具在A區(qū)域切削時(shí)硬質(zhì)合金刀具的切削力較大。由圖4b可知,在B區(qū)域切削時(shí),金屬陶瓷刀具的切削力較大。原因是切削速度在140~230m/min時(shí),切削溫度對(duì)硬質(zhì)合金刀具影響更大,使得其磨損更大,導(dǎo)致切削力較大。而在斷續(xù)切削加工時(shí)切削相同距離后,金屬陶瓷刀具的崩刃或磨損更加嚴(yán)重,使得切削力較大。
展開(kāi) 切削液為什么會(huì)腐蝕
在金屬加工過(guò)程中,切削液本是保護(hù)設(shè)備和工件的 “潤(rùn)滑劑” 與 “防護(hù)盾”,但實(shí)際使用中卻常出現(xiàn)腐蝕工件、銹蝕機(jī)床的情況,不僅影響加工精度,還會(huì)增加設(shè)備維護(hù)成本。東莞市杉山潤(rùn)滑油科技有限公司深耕切削液研發(fā)生產(chǎn) 18 年,對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)有著深刻洞察,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看,切削液產(chǎn)生腐蝕問(wèn)題并非單一原因,而是配方、使用、維護(hù)等多方面因素共同作用的結(jié)果。 切削液自身的配方配比失衡,是引發(fā)腐蝕的核心內(nèi)因。優(yōu)質(zhì)切削液的配方需精準(zhǔn)搭配基礎(chǔ)油、防銹劑、緩蝕劑等成分,若生產(chǎn)過(guò)程中防銹劑添加量不足、緩蝕劑配比不合理,或使用了劣質(zhì)基礎(chǔ)油,會(huì)直接導(dǎo)致切削液的防銹防護(hù)能力缺失。部分小廠(chǎng)家為控制成本偷工減料,省去關(guān)鍵的防腐成分,這類(lèi)切削液接觸金屬后,無(wú)法在表面形成致密的防護(hù)膜,金屬易與空氣中的水、氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),進(jìn)而出現(xiàn)生銹、腐蝕。而杉山切削液始終堅(jiān)持品質(zhì)為先,原料均選自 API 標(biāo)準(zhǔn)龍頭企業(yè),經(jīng)實(shí)驗(yàn)室三重測(cè)試,通過(guò)精準(zhǔn)配方搭配保障防腐防銹性能,從源頭規(guī)避配方性腐蝕。 使用過(guò)程中的工況適配不當(dāng),是腐蝕問(wèn)題的重要誘因。不同金屬材質(zhì)(如碳鋼、不銹鋼、鋁合金)對(duì)切削液的適配性要求不同,比如鋁合金加工需專(zhuān)用的防變色切削液,若盲目使用通用型切削液,極易引發(fā)點(diǎn)蝕、變色;同時(shí),加工環(huán)境的濕度、溫度也會(huì)影響切削液性能,夏季車(chē)間高溫高濕,切削液易滋生細(xì)菌,細(xì)菌代謝產(chǎn)生的酸性物質(zhì)會(huì)改變切削液的 PH 值,當(dāng) PH 值過(guò)低時(shí),切削液呈酸性,會(huì)對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕性,這也是杉山潤(rùn)滑油重點(diǎn)解決的行業(yè)痛點(diǎn) —— 針對(duì)夏天切削液易發(fā)臭、變黃、潤(rùn)滑變差的問(wèn)題,通過(guò)配方優(yōu)化抑制細(xì)菌繁殖,穩(wěn)定切削液 PH 值。 切削液的維護(hù)與管理不當(dāng),會(huì)加速腐蝕問(wèn)題的發(fā)生。
展開(kāi) 工業(yè)切削液品質(zhì)優(yōu)劣的實(shí)用鑒別方法
切削液的品質(zhì)直接影響金屬加工的精度、刀具壽命及生產(chǎn)效率,劣質(zhì)切削液易出現(xiàn)潤(rùn)滑不足、易變質(zhì)、防銹性差等問(wèn)題,還會(huì)增加設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)中,可通過(guò)外觀(guān)觀(guān)察、性能測(cè)試、實(shí)際試用等方式,從核心維度鑒別切削液的好壞,無(wú)需專(zhuān)業(yè)設(shè)備也能完成基礎(chǔ)判斷,以下為實(shí)操性強(qiáng)的鑒別要點(diǎn),助力篩選優(yōu)質(zhì)切削液。
外觀(guān)與理化基礎(chǔ)狀態(tài)是鑒別切削液好壞的直觀(guān)標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)質(zhì)切削液在外觀(guān)和基礎(chǔ)特性上具備明顯一致性。未稀釋的切削液原液應(yīng)質(zhì)地均勻,無(wú)分層、沉淀、懸浮物或絮狀物,色澤透亮且無(wú)異味;稀釋后的切削液乳液應(yīng)呈均勻乳白色或半透明狀,靜置后無(wú)明顯油水分離、分層現(xiàn)象,若出現(xiàn)分層、沉淀或有刺鼻異味,多為配方不佳或原料品質(zhì)較差的劣質(zhì)產(chǎn)品。同時(shí)可簡(jiǎn)單檢測(cè) pH 值,優(yōu)質(zhì)切削液的 pH 值穩(wěn)定在 8-10 的弱堿性區(qū)間,且長(zhǎng)期使用不易大幅偏移,pH 值過(guò)低易導(dǎo)致金屬腐蝕、細(xì)菌滋生,過(guò)高則可能造成皮膚刺激和漆面損傷,可通過(guò) pH 試紙快速檢測(cè)判斷。
核心性能表現(xiàn)是鑒別切削液品質(zhì)的關(guān)鍵,重點(diǎn)考察潤(rùn)滑、防銹、清潔三大核心能力。潤(rùn)滑性方面,可通過(guò)簡(jiǎn)單的試用對(duì)比,優(yōu)質(zhì)切削液能有效減少刀具與工件的摩擦,加工過(guò)程中無(wú)明顯刺耳噪音,工件表面無(wú)劃痕、毛刺,刀具磨損速度慢;劣質(zhì)切削液則易出現(xiàn)干磨、粘刀現(xiàn)象,加工后工件表面精度差,刀具易崩刃、磨損。防銹性可通過(guò)小樣測(cè)試,將加工后的金屬工件浸泡在稀釋后的切削液中,或涂抹切削液后放置在常溫環(huán)境,優(yōu)質(zhì)切削液能保證工件 24 小時(shí)以上無(wú)銹跡、無(wú)氧化斑點(diǎn),黑色金屬無(wú)泛黃、有色金屬無(wú)變色;若短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)銹蝕、氧化,說(shuō)明切削液的防銹添加劑含量不足或配方不合理。
清潔性上,優(yōu)質(zhì)切削液能快速帶走加工產(chǎn)生的鐵屑、磨屑,無(wú)雜質(zhì)殘留在工件和設(shè)備表面,設(shè)備導(dǎo)軌、儲(chǔ)液箱內(nèi)無(wú)污垢堆積;劣質(zhì)切削液則易出現(xiàn)雜質(zhì)粘附,導(dǎo)致工件表面有殘留污漬,還會(huì)堵塞設(shè)備過(guò)濾系統(tǒng)。
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