（毕业设计全套）金刚石砂轮修整器设计（打包下载）

冷却特性所谓冷却特性，首先是磨削液能迅速地吸收磨削加工时产生的热，使工件的温度下降，维持工件的尺寸精度，防止加工表面完整性恶化。

其次是使磨削点处的高温磨粒产生急冷，给予热冲击的效果，以促进磨粒的自锐作用。

冷却作用的强弱与磨削液的比热容有关，水的比热容约为矿物油的倍，故水的冷却能力是油的倍。

磨削液的冷却特性不仅与磨削液的种类有关，且与磨削液流量有关。

般说来，水基磨削液的冷却性比油基磨削液好，磨削液的流量愈大，冷却能力越强，工件表面温升越小。

渗透与清洗特性所谓渗透与清洗特性是指磨削液使用时浸透到磨粒工件磨粒切屑的界面间，助长这些界面的润滑作用，特别是冲洗掉堆积在气孔中的切屑和脱落的磨粒，防止砂轮被堵塞。

但这种渗透与清洗特性是非常含糊的语言，还没有确切表示这种特性的方法，油基磨削液的场合，用它与粘度的关系来表示。

粘度越低，渗透性越容易，清洗切屑等的能力越强。

这种情况，从十分重视清除切屑的珩磨加工使用低粘度的油基磨削液这点来看也是不难理解。

另方面，水基磨削液的场合比油基磨削液更不明确。

防锈特性所谓防锈特性是指磨削液浸到工件和机床上时，应保证二者不产生锈蚀的特性。

因此在磨削液中应加入适量的防锈剂。

磨削液除应具有上述四项主要特性外，还应具有对人体无害无刺激性不发臭，不发霉易消泡便于储存原料来源丰富使用方便及价格便宜等优点。

磨削液的特性虽然目前尚有不清楚之处，但是应当认识到，在上述各种特性的综合作用下，其效果能够增加。

在使用中，仅考虑项特性是不可取的。

油基磨削液的主要特征与各种磨削液的相互联系方式，即大致定性的作用和当今般认为渴望得到的磨削性能。

．磨削液对零件表面完事性的影响润滑性能较好的油性磨削液的磨削效果较好，加工表面粗糙要比水基磨削液有所改善。

在水基磨削液中，乳化液和可溶液的效果大致相当，可得到较小的表面粗糙度值。

随着磨削深度的增加，表面粗糙度恶化。

磨削过程中，由于磨削热而产生的热应力占零件残余应力的主要部分，所以零件表面温度是至关重要的。

加极压添加剂的油性磨削液工件表面温度最低，且表面残余应力的影响。

磨削液对磨削表面烧伤的影响，用干磨削水及乳化液磨削时产生烧伤的极限磨削尝试最大，而水居中。

同时可以看出，湿磨时的极限磨削深度几乎增大倍。

三种磨削条件下，乳化液的磨削效果最好。

．磨削液对砂轮磨削性能的影响磨削液对工件磨除量砂轮损耗量磨削比的影响对工件的磨除量砂轮损耗量和磨削比，都是油基磨削液最有效，而水基磨削液效果较差。

在水基磨削液间相互比较时，其效果可依次排为溶液乳化液溶解液，其中溶液的效果最显着。

磨削液对磨削力的影响不同类型的磨削液对磨削力的影响规律是，润滑性能好的油基磨削液的磨削力最小。

在水基磨削液之间，可溶液和乳化液大致相当，润滑性能差的溶解液的磨削力大。

磨削液的种类磨削液通常分为油基磨削液和水基磨削液。

油基磨削液按其按其添加物的的不同分为矿物油和极压油两种。

水基磨削液又可分为乳化液化学合成液及无机盐磨削液。

般来说，油机磨削液的润滑性好，冷却性差二水基磨削液润滑性差，冷却效果好。

在水基磨削液中，化学合成磨削液的润滑性与乳化液相接近，冷却效果比乳化液好，无机盐磨削液也有较好的冷却性，但润滑性最差。

油基磨削液的组成油基磨削液的基本组成是矿物油活性剂和极压添加剂等。

根据需要加入防锈剂等。

根据需要加入防锈剂防氧化剂等添加剂。

矿物油这种磨削液以轻物质矿物油为主要成分，加入适量的油溶性防锈剂及极压添加剂等组成。

轻质矿物油圈损耗系统用油及轻质柴油煤油或锭子油等。

油溶性防锈剂为石油磺酸钡钠十二烯基丁二酸等。

由于矿物油是非极性物质，不能在表面形成坚固的润滑膜，所以还需加入极性添加剂如脂肪酸。

脂肪酸能与金属表面形成皂层，可减轻摩擦。

极压油磨削时，为了在金属表面形成牢固的润滑膜，在矿物油中加入了含硫氯磷等化学元素的极压添加剂，形成了极压油。

常见的极压添加剂有氧化石蜡氯化脂肪酸硫化棉籽油硫化鲸鱼油硫酸脂烷基硫化磷酸脂等。

由于氯化物的摩擦系数低于硫化物的摩擦系数，所以含氯的极压添加剂的润滑性较好。

含氯的极压添加剂在即与金属表面起化学反应，而含硫的极压添加剂的润滑性较好。

含硫的极压添加剂在起化学反应，生成的硫化膜在高温下不易破坏。

所以，前者用于温度不高的磨削场合，而后者用于磨削温度较高的场合。

如果在磨削液中同时加入含氯含硫的极压添加剂，则该磨削液将在较宽的温度范围内取得良好的润滑效果。

油基磨削液可用于齿轮磨削，螺纹和成形磨削以及珩磨和精密磨削。

极压油则可用于表面粗糙度要求较低的重要磨削工序和难加工材料的磨削，例如钛合金等。

由于磨削液密度小，易雾化，因而污染环境，使用时需有相应的设备。

水基磨削液的组成乳化液和极压乳化液乳化液由水矿物油乳化剂和防锈添加剂等组成。

般先制出乳化油，然后用水稀释成乳化液。

乳化液的作用是使油和水混溶成乳状的溶液，其用量在以上，低于百分比时，就不会产生乳化现象，习惯上把这比例叫作临界乳化率。

为了提高乳化液的润滑性能，可在乳化液中添加氯硫磷等极压添加剂，稀释后就成极压乳化剂。

这种乳化剂可用来磨削不锈钢钛合金及纯铁等难磨的材料。

化学合成液化学合成液是以表面活性物质为主要成分，加入水稀释成半透明或透明的水溶性磨削液。

常用的表面活性物质有非离子表面活性剂阴离子型表面活性剂和皂类。

与乳化液相比，化学合成液的浸润性及冷却性较好，并因其透明而易于磨削加工，所以是种广泛采用且发展较快的磨削液。

在这种磨削液中，可加入亚硝酸钠，以提高防锈性能也可加入极压添加剂，以提高其润滑性。

化学合成液适用于高效磨削。

无机盐磨削液无机盐磨削液是以无机盐无水碳酸钠亚硝酸钠磷酸三钠等为主要成分，在水中稀释后成为透明水溶液，它是种电解质的水溶液。

无机盐在水中电离成带正负电荷的离子，在砂轮与工件表面形成吸附层，从而起防锈及定的润滑作用。

无机盐的添加量随电解质加工材料及磨削条件不同而不同。

亚硝酸钠是种低毒性物质，与有机胺能生成亚硝胺，对人体十分不利，因此要严格避免使用，同时含有亚硝酸钠和胺类化合物的磨削液。

在单独使用亚硝酸钠时应使用低浓度，在有条件的情况下最好不使用。

无机盐磨削液的冷却效果好。

且由于表面张力大，无机盐离子有吸附作用，因而不易使砂轮堵塞，但无机盐磨削液也有些缺点，如导电性强，能降低接线和电机的绝缘性能，剥蚀磨床涂料与润滑油混合后会降低润滑效果等。

磨削液的品种很多，目前我国有关磨削液的标准还有健全，使用中除无机盐磨削液需自行配制外，其它类型磨削液均可外购。

磨削液中常用的添加剂主要有三种，即极压添加剂表面活剂和无机盐类。

磨削液中的极压添加剂分成三类，类是硫系，类是氯系，另类是磷系添加剂。

在磨削液中引入硫元素有两种方式，是用元素硫接硫化的矿物油，叫硫化磨削油二是在矿物油中加入含硫的添加剂，如硫化动植物油等，制成极压磨削油。

硫化磨削油对铜合金有腐蚀作用，加工时气味大，已渐被极压切削油所代替。

含硫的极压磨削油在金属切削过程中和金属起化学反应，生成硫化铁。

硫化铁没有象氯化铁那样的层状结构，比氯化铁摩擦系数大，但熔点高，硫化膜在高温下不易破坏，故切削钢件时，能在左右的高温下，仍保持其润滑性能。

氯系极压添加剂般使用的氯系极压添加剂是氯化石蜡和氯化脂肪酸脂。

氯化石蜡是将低分子量的矿物油氯化而得到的物质，氯含量约，多者可达到，因此制成含氯最高的磨削油比制成含硫最高的磨削油容易。

氯的化学性能活泼，在时即能与金属表面起化学反应。

氯化物的摩擦系数低于硫化物，故含氯极压添加剂具有良好的润滑性能。

含氯极压添加剂的磨削液约可耐左右的高温，特别适合于切削合金钢高强度钢铝以及其它难加工材料。

由于氯系添加剂有时在高温脱氯，与钢产生腐蚀作用使工件表面生锈，因此往往在含氯量多的切削油中少量加入游离盐酸中和剂和油溶性防锈添加剂。

使氯化硫磺在脂肪油中反应就制成在同分子内含有氯和硫的添加剂，称为硫氯化油。

它曾被广泛使用过，但因其与氯化石蜡氯化脂肪酸相比，更容易脱盐酸，腐蚀性强，故目前已几乎不再使用。

制造同时含硫氯切削油的方法目前多采用将各种添加剂进行混合而成。

为了同硫氯化油区别，被称为硫化氯化油。

四氯化碳三氯乙烯等有机氯化物含氯量多，因其在许多切削实验中显示出优异效果，故在难加工材料的加工中单独或添加在般磨削液中使用的例子都曾有过。

但因为在高温时挥发出来的有害气体及在劳动卫生和环境污染方面的问题，现在也几乎不用了。

磷系极压添加剂中常用的是有机磷酸脂或硫化磷酸锌。

在防止腐蚀方面，被广泛使用于般润滑油中，这类添加剂有中等的极压性能，与钢铁接触时被吸附，并起化学反应，生成磷酸铁化学润滑膜，降低磨损，减少磨损的效果比含硫氯的极压添加剂，由于其抑制积屑瘤的效果不明显，故没受到象氯硫第添加剂那样的程度的重视。

当然为了得到效果较好的磨削液，往往在种磨削液中加入上述的两种或三种添加剂复合使用，以使磨削液迅速进入高温区，形成较好的化学润滑膜，使之在磨削过程中收到显着的效果。

表面活性剂的作用因磨削液种类不同而各异，在水溶性磨削液中，用作乳化剂，湿润剂和洗涤剂。

在乳化液中可使用阴离子表面活性剂或非离子型表面活性剂，其主要目的是乳化基础油。

在无面盐磨削液及化学合成液中，使用表面活性剂的目的是为了降低水的表面张力，提高润滑性能。

油性磨削液中，般不用表面活性剂，但有时也可使用油溶性表面活性剂。

表面活性剂也有不良影响，例如易使磨削液老化防腐性降低，发泡等。

通常称为表面活性剂的物质是分子结构呈长链状排列的有机化合物，这种有机化合物容易与其它分子吸引相结合。

表面活性剂的分子由水溶端活性端及非水溶端组成。

对于分子整体而言，水溶性或非水溶性取决于链的长短及水溶端的性质。

作为表面活性的乳化剂湿润剂洗涤剂，在磨削液中均有稳中有各自的功能。

乳化剂的功能主要是使油的颗粒在水中分散而乳化。

当在加入少量表面活性剂乳化剂时，它将排列在界面上并将水油连接在起。

搅拌后，乳化剂的非水溶端吸附在油颗粒上而水溶端溶于水因此，乳化剂形成外壳将油包围起来，使油形成小颗粒分散在水中，呈白浊液状，形成乳化液，这时，即使静置，也很难分层。

洗涤剂的作用主要是用来增加磨削液的清洗能力。

洗涤剂的非水溶端吸附着油润滑脂及尘埃等，水溶端和水分子结合，构成洗涤状态，使清洗能力增加。

在磨削过程中，亚硝酸钠，铬酸钠等无机盐类靠离子吸附作用到工件和砂轮的表面上，从而防止砂轮堵塞与粘附。

在磨削加工中，由于高速回转的砂轮周围产生的气流，砂轮内部喷射出的气流以及砂轮回转的离心力等原因，使得磨削液进入磨削区十分困难。

实际达到磨削区的液体很少，大部分只在磨削区的外围。

普通供液法利用齿轮泵或低压泵等通过喷嘴向磨削区供给磨削液的方法。

喷嘴的尺寸位置可以自由变更，供液装置比较廉价，故广泛使用，但磨削液向磨削区的渗入比较差。

喷射供液与普通供液相比较，其砂轮的耐用度几乎可以延长到大约倍。

由于磨削时的冷却效果显着，致使磨削区温度下降。

穿流供液法利用砂轮自身的多孔性，从砂轮的中心供给磨削液，由于砂轮回转离心力的作用使磨削液在砂轮工作时从其外周喷出直线进入磨削区的种供液方法。

浸渍砂轮就是把液态的固体润滑剂渗入砂轮孔隙中，使固体覆盖在磨粒表面上，磨削时形成磨粒与切屑以及磨粒与加工表面间的润滑作用。

最通用的浸渍方法就是利用砂轮气孔毛细管自动吸升的方法。

由于砂轮体内的重叠网孔会形成多孔过滤，往往使固体润滑剂只浸渍在砂轮表面上，只有液体浸渍到砂轮内部，因而浸渍效果欠佳。

超声和振动浸渍可进步克服砂轮重叠孔穴的过滤作用，在振动作用下，浸渍液极易渗入砂轮内部的孔穴中。

浸硫时，硫磺的熔融温度对浸渍时间有很大影响，粒度越细，浸渍时间越长，在硫磺的熔融度为时，浸渍时间最短。

如把砂轮预热温度提高到以上，浸渍深度最大。

这是因为加热到定温度后，使砂轮气孔的吸附作用大大减少，改变了硫的浸润性，导致浸润深度的增加。

第章磨削加工表面质量磨削加工