航空航天工業(yè)如何選擇切削液
對(duì)于航空航天產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)量、高效率、低成本的過程需要關(guān)注每一個(gè)細(xì)節(jié)，切削液的選用與工件表面質(zhì)量和加工精度有關(guān)，同時(shí)與被加工材料、加工工藝過程以及刀具材料密切相關(guān)。
隨著結(jié)構(gòu)件越來越多的采用薄壁結(jié)構(gòu)特征以及難加工材料，給航空航天制造精度帶來了挑戰(zhàn)。
切削加工中由于工件材料、刀具材料、加工性質(zhì)、加工內(nèi)容和工藝要求等不同，對(duì)切削液的冷卻、潤滑、清洗和防銹性能的要求也各有不同。
要保證產(chǎn)品最終的高質(zhì)量，需要關(guān)注產(chǎn)品加工過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。
目前航空航天產(chǎn)品加工中常用的刀具有：碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷及金剛石等。
各種刀具材料不同針對(duì)的加工對(duì)象材料也各不同，針對(duì)各種加工環(huán)境選用的切削液也有不同。
在鋁合金產(chǎn)品制造過程中，航空航天企業(yè)大部分采用乳化液。
一般工廠使用的切削液，是由切削液濃縮物加水稀釋而成的工作乳化液。
乳化液在鋁合金產(chǎn)品加工中主要起冷卻、潤滑和沖屑等作用。
乳化液的濃度、壓力、流量的選擇，對(duì)零部件的加工質(zhì)量影響很大。
車削、銑削類開放式切削方式，排屑通暢，對(duì)切削液濃度要求不高，一般選用濃度為3%——5%的切削液；鉆孔、攻螺紋等封閉場合切削，加工環(huán)境惡劣，排屑不暢，刀具和工件相互擠壓，這時(shí)切削液除對(duì)刀具冷卻和潤滑外，還要沖屑，這種DNT-方式對(duì)切削液的潤滑性能要求較高，一般鉆孔選用濃度為5%——8%的切削液；攻螺紋加工時(shí)，工件受刀具嚴(yán)重?cái)D壓，應(yīng)選用含極壓添加劑、濃度為8%——10%的切削液較為合適。
在進(jìn)行面銑削加工時(shí)，切削速度快，刀具切削量大，切屑多，及時(shí)的將切屑沖走以免刮花已加工表面，這是銑削加工面臨的最大問題，應(yīng)選用大流量切削液沖洗。
在進(jìn)行孔加工時(shí)，排屑困難，刀具、工件和切屑三者之
間的摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱，這些熱量又不能及時(shí)傳遞出去，造成刀具燒傷，嚴(yán)重破壞工件表面粗糙度。
為解決這一問題，除了合理選用刀具的幾何角度，保證分屑、斷屑、排屑外，選擇切削液是關(guān)鍵，這時(shí)應(yīng)選用冷卻、潤滑、清洗性能較好的切削液，如極壓乳化液。
巴索的BlasicutBC20通用型金屬切削液，適合于對(duì)清洗性要求高的鑄鐵、鋼鋁合金、合金鋼的切削加工，通用性高。
嘉實(shí)多Alusol B是一種專為鋁和鋁合金的機(jī)加工而研制出來的優(yōu)質(zhì)溶劑切削液，適用于汽車制造業(yè)以及一般工程上廣泛使用的鋁和鋁合金產(chǎn)品的加工。
在航空工業(yè)中，鈦及鈦合金經(jīng)常被用作制造各種關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件，此類結(jié)構(gòu)件的加工對(duì)工藝、機(jī)床、刀具以及切削液提出了非常高的要求。
為滿足這些要求，巴索潤滑公司研制出了一種被稱為“革命性的”水溶性切削液Vasco 5000。
與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，該切削液可提供更好和更快的加工效果，以及更長的刀具壽命，從而提高可靠性和生產(chǎn)率。
其中直接影響加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一就是對(duì)切削液的正確選擇。
當(dāng)然，冷卻液的使用還要有相應(yīng)的創(chuàng)新技術(shù)支持，山特維克可樂滿在鈦合金深孔鉆加工中，發(fā)明了噴吸鉆，采用兩根相同的管道提供冷卻液和排屑，形成文丘里效應(yīng)。
后將HPC（高壓冷卻）與Capto（山特維克接口快換系統(tǒng)）融合，發(fā)展出完備的鈦合金銑削系列HP刀具高壓冷卻系統(tǒng)解決方案。
HP刀具采用固定噴嘴技術(shù)，噴出高速的平行層射流，可準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)刀片需要冷卻的位置，所產(chǎn)生的射流精度和特性使得這種技術(shù)與眾不同。
福斯的RENODRILL 2190適用于高硬度材質(zhì)和高難度加工工藝，如深孔鉆、槍鉆、拉削和攻螺紋等。
國內(nèi)硬脆性材料尤其是太陽能Si片的線切割近五年來發(fā)展迅速，隨著晶片向大直徑、薄片方向發(fā)展，其加工過程對(duì)切削液也提出了諸多的要求。
首先切削液本身要具備無污染、低黏度、高帶砂量、低雜質(zhì)含量以及對(duì)Si片的下游無不良影響等特點(diǎn)；其次切削液的應(yīng)用具有切割后硅片無線痕、易于清洗、切割出片率高、成品合格率高的特點(diǎn)；再次就是切削液的專一化問題，現(xiàn)階段國內(nèi)Si片切割用切削液品種單一，無論對(duì)于什么設(shè)備、多粗的鋼線、多大粒徑的砂、何種切割工藝基本都是用同樣的切削液，故產(chǎn)品針對(duì)性不強(qiáng)，造成切割過程的諸多問題，所以研究開發(fā)適應(yīng)不同切割工藝的切削液是當(dāng)下急待解決的問題。
對(duì)于如Ge、GaAa等的線切割國內(nèi)還大多采用油基切削液，研究適于硬脆性材料的切削液是今后研究的重點(diǎn)方向。
隨著切削技術(shù)日益廣泛的應(yīng)用，切削液的用量也隨之大幅度增加，造成對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染，同時(shí)也增加了產(chǎn)品的制造成本。
為減少切削液的這些負(fù)面影響，最佳方法就是采用綠色加工技術(shù)。
最小量潤滑（MQL）技術(shù)作為一種節(jié)省成本和保護(hù)環(huán)境的加工方法正逐漸研究和被采用。
MQL切削技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理是將壓縮空氣和微量的環(huán)保型切削液混合霧化后噴射到切削區(qū)，對(duì)切削區(qū)提供精確量的懸浮微粒，即懸浮微粒的直徑在精確公差范圍內(nèi)以保持最佳潤濕和潤滑屬性，對(duì)刀具和工件進(jìn)行潤滑冷卻，減小刀具和工件之間的摩擦，抑制溫升，提高切削性能。
MQL切削技術(shù)作為一種綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式，所使用的切削液除了應(yīng)具備傳統(tǒng)切削液的冷卻、潤滑、清洗、防銹等功能外，還應(yīng)具備無毒、不傷害操作者、不污染環(huán)境及不容易腐敗變質(zhì)等性能，具體體現(xiàn)在生物降解性、氧化安定性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性、切削潤滑性等方面。
隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的集群、專機(jī)化生產(chǎn)已不適應(yīng)現(xiàn)代加工需求，很多企業(yè)和工廠的柔性生產(chǎn)和敏捷制造陸續(xù)成為當(dāng)下被廣泛采納的現(xiàn)代制造技術(shù)，技術(shù)發(fā)展成熟，對(duì)設(shè)備選型、切削液管理帶來了新的挑戰(zhàn)。
在多任務(wù)環(huán)境下要求機(jī)床一次裝卡，完成面銑、型腔銑、特征排量、鉆孔、鉸孔、鏜孔和攻螺紋等復(fù)合操作，要求切削液不僅要具有良好的冷卻潤滑性，還要有抗極壓性等。
有時(shí)部分鋁合金零件上鑲嵌著鋼鐵制品，要求切削液還要具有一定的防銹功能。
發(fā)動(dòng)機(jī)殼體類鋁合金產(chǎn)品加工專用切削液宜選用德國品牌系列。
隨著綠色制造的發(fā)展，MQL技術(shù)在少、無切削液冷卻加工技術(shù)中，具有21世紀(jì)綠色制造發(fā)展所需要的綠色機(jī)加工工藝的特點(diǎn)。
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