金属切削液理论和实验研究毕业论文.doc

金属切削液理论和实验研究目 录目录2摘要3关键词3Abstract 41 绪论61.1 问题提出61.2 金属切削液的研究动态和发展趋势61.3 本论文研究的主要内容82 金属切削液的基本理论102.1 金属切削液的作用机理102.2 金属切削液的分类和组成112.3 金属切削液的乳化剂和添加剂142.4 金属切削液的配方和选用203 新型金属切削液的实验研究283.1 金属切削乳化油标准283.2 新型金属切削液的原料与测试仪器293.3 新型金属切削液的配方研究294 新型金属切削液的生产工艺研究404.1 生产工艺流程404.2 生产工艺关键技术404.3 生产时应注意的问题425 结论和建议435.1 结论435.2 存在的问题和建议436 参考文献457 附录467.1 声明477.2 致谢48金属切削液理论和实验研究摘要：在金属切削加工中，合理选用切削液对改善切削条件、减小工件与刀具间的摩擦，降低切削力和切削温度，减小工件热变形，提高加工精度十分重要。常见的金属切削液主要是水溶液、乳化液和切削油三类。本文根据金属切削液的基本理论和发展趋势，针对金属切削乳化油存在的不足，提出了采用20#机械油作基础油、采用精脂酸和松香与混合碱（NaOH和KOH按11质量比形成的混合物）反应后形成的混合皂作乳化剂、采用低分子醇（如乙醇）作乳化稳定剂、加入复合型的防锈剂和极压剂来生产新型金属切削液方案，通过单因素实验方法和正交实验方法对乳化剂、防锈剂、稳定剂和极压剂进行了比选，确定出了适宜的乳化剂、防锈剂、稳定剂和极压剂及其用量，并且开发出了该型金属切削乳化油的生产工艺。采用本文所用的原料和工艺生产的金属切削乳化油具有无毒、无异味、使用方便、原料易得、生产成本低、防锈性能好、乳化速度快、安定性好等特点，经试用，效果优于同类产品。本研究的创新之处在于：乳化剂选取上的创新。利用生产植物油的附产品精脂酸、工业纯松香和工业纯氢氧化钠、氢氧化钾混合碱皂化后形成的精脂酸钠、精脂酸钾、松香树脂酸钠、松香树脂酸钾作乳化剂，一则原料易得，成本低；二则乳化效果好。生产工艺上的创新。精脂酸和松香可直接与混合碱进行皂化反应，不必把它先通过皂化锅制成乳化剂再加入柴油、机油等矿物油中来制作乳化油，该工艺程序简单、设备简易、生产快捷。防锈剂选用上的创新。选用了环保型、复合型的防锈剂，既可保证人们的身体健康，又可达到良好的防锈效果。关键词：金属切削，乳化液，配方，生产工艺Theoretical and Experimental Study on the Emulsion for Metal CuttingSpecialty of Mechanical EngineeringAbstract：In the metal cutting, it is very important to reasonably select cutting emulsion in order to improve cutting condition between the cutting tool and work pieces, and then reduce cutting force and temperature, work piece thermal deformation as well as increase the processing precision. There are three kinds of common emulsion for metal cutting: watery solution, the emulsion and the cutting oil .According to the basic theory of metal cutting emulsion and its tendency, in the view of the metal cutting emulsified oils insufficiency, a new metal cutting emulsion was put forward. The emulsion was composed of No.20 machine oil, mix soap, ethyl alcohol as well as compound guards. The No.20 machine oil is base oil. The mix soap is for the emulsifier, which is product of the fine fatty acid and the rosin with mix alkali (NaOH and KOH of 1: 1 quality mixture. The ethyl alcohol is for the emulsified stabilizer. The compound guards is against the rust medicinal preparation and the High-pressured lubricant to obtain the. The emulsifier, compound guards, the stabilizer and the High-pressured lubricant are selected by the single factor experimental technique and the orthogonal experimental technique. The production process of the new metal cutting emulsified oil is developed.Keyword: Metal cutting, emulsion, formula, production process1 绪论1.1 问题提出在金属切削加工中，合理选用切削液可以改善切削条件、减少工件与刀具间的摩擦，降低切削力和切削温度，减小工件热变形，提高加工精度和减小已加工表面的粗糙度。所以，对金属切削液的研制和应用应高度重视。金属切削加工中常见的切削液主要有三大类：水溶液、乳化液和切削油。近年来，金属切削液的发展和变化主要是在水溶性切削液领域(即乳化液和化学溶液)。乳化液是将乳化油用水稀释而成的乳白色或半透明液体，因其传热速度高、冷却效果好、加工后脱脂清洗比较简单，所以水溶性切削液的用量非常大。以英国为例，油类切削液的需求从1979年占60降到1990年的42，水溶性切削液在整个金属切削液市场中则从38上升到581。作为配制乳化液的乳化油种类很多，传统生产方法大多是在柴油、机油等矿物油中加入合成乳化剂和添加剂搅拌而成，存在以下一些不足：就生产工艺而言，先通过皂化锅制成乳化剂再加入到柴油、机油等矿物油中来制作乳化油，工序复杂，耗时较长；就生产成本而言，选用成品合成乳化剂，其价格昂贵，生产成本偏高；就使用性能而言，因含水量大容易产生锈蚀作用，润滑性差；就健康环保而言，为了提高其防锈性能往往加入具有致癌作用的亚硝酸钠、对环境有污染的含磷类化合物作防锈剂，既对人的健康不利又不符合环保要求。为此，应从金属切削液的基本理论、金属切削液的配方和金属切削液的生产工艺等方面进行深入研究，开发出具有润滑性能和防锈性能好、乳化速度快、稳定性好、安全可靠、成本低廉等特点的新型金属切削乳化油。1.2 金属切削液的研究动态和发展趋势2为了适应社会发展的要求，现代金属切削液技术的发展出现了新的特点和趋势。1.1.1 现代金属切削液的特点1.1.1.1 高性能、长寿命、低污染切削液的开发与应用金属切削液根据其化学性质分为水溶性和非水溶性(油性)两种，.6 参考文献待添加的隐藏文字内容21褚家荣等.金属切削液的研究现状及发展趋势J.润滑与密封，总165期第5期，2004，9.2戴恩期.现代金属切削液的特点和发展趋势J.润滑与密封，总180期第8期，2006，8.11吕也博.肥皂生产基本知识M.北京:轻工业出版社,1982，40-41.16詹德兴.化工小商品生产法(第二集)M.长沙:湖南科学技术出版社,1991，452.7 附 录7.1 声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川职业技术学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本论文成果是本人在四川职业技术学院读书期间在导师指导下取得的，论文成果归四川职业技术学院所有，特此声明。作者签名： 年 月 日导师签名： 年 月 日7.2 致谢诚挚地感谢四川职业技术学院建筑与环境工程系*老师对我的精心指导和耐心教育，*老师严谨的治学精神值得我终身学习。