[发明专利]一种高速强力成型磨(切)削无烧伤冷却润滑液及制备方法

说明书

本发明涉及一种用于磨、切削尤其是用于高速强力和高速成形磨削的冷却润滑液。

高速强力磨削（深切、快进）、高速成形磨削是近代发展起来的磨削加工新工艺之一。具有加工效率高（直接磨至规定形状、尺寸和精度），工件表面质量高等优点。但是，砂轮线速度大幅度地提高（通常、砂轮线速度达60～90米/秒），必然引起磨削过程所产生的磨削热比普通磨削产生的磨削热增大很多，因此极易导致工件表面产生黄色至深褐色的烧伤层，从而影响工件表面质量和外观，严重的，则导致工件报废。

面对这一“大磨削热”问题，已有的由基础油加添加剂构成的各种普通油溶性冷却润滑液已不能胜任。国内外通常倾向于发展和使用水溶性冷却润滑液。实践证明：水溶性冷却润滑液虽有一定的提高散热性能，改善工件烧伤的效果，但是，与使用油溶性冷却润滑液相比，使用水溶性冷却润滑液则又通常表现出磨削比（G）较小，即同一金属切除量砂轮的磨耗量较大这一重要的技术缺陷。尤其是薄形砂轮作沟槽成形磨削，磨耗就更为明显和严重。这对于高速强力成形磨削所赖为根本的由极小的砂轮磨耗来获得砂轮型面良好的保持性从而保证成形工件的高精度和高质量这一技术关键来说，无疑构成了一种很难克服的矛盾。

本发明的目的，正是针对水溶性冷却润滑液上述磨削比（G）小即砂轮磨耗大的缺点，和已有的普通油溶性冷却润滑液散热差，容易造成工件烧伤等缺点进行改进;本发明从改善磨削条件，减少或抑制磨削热生成入手，选用一系列添加剂，经反复优化，求得了最佳复合效果，从而使防止烧伤和减缓砂轮磨耗以保证并提高加工精度这二项技术要求同时获得满意的解决。

本发明冷却润滑液的组份构成和配制方法如下：

70%～92%（重）运动粘度40℃10～30厘斯（CSt）的精制矿物油，3%～20%（重）氯化石蜡（含氯量40%或50%），0.5%～10.0%（重）油酸，0.1%～5.0%（重）化学通式为R′OOC-R-COOR′〔式中R为具有1～19个碳原子的烷撑基团或苯撑基团，R′为烷基基团且每一个烷基基团含有1～10个碳原子〕的二酯，0.5%～5.0%（重）烷基磷酸酯，0.2%～3.0%（重）山梨糖醇酐油酸酯，0.2%～4.0%（重）碱土金属磺酸盐。

制作时，按上述组份配比，先取精制矿物油组份的10%边加热边搅拌，温度升至110℃时加入碱土金属磺酸盐组份，充分溶解后停止加热，温度降至70±5℃时依次加入山梨糖醇酐油酸酯组份，氯化石蜡组份，温度降至60℃时加入预先混合好的油酸组份、烷基磷酸脂组份和上述“二酯”组份的混合物。最后再加入剩余的精制矿物油，搅拌、冷至室温。

按照上述组份和配制方法配成的本发明冷却润滑液还可以与其它添加剂复合应用。

例如：

1.可分别与0.0005%～0.003%（重）二甲基硅油;0.5%～5.0%（重）硫化脂肪油;0.5%～5.0%（重）化学通式为R″-COOR″′〔式中R″为具有7-21个碳原子的烷基基团或烯基基团、R″′为具有1-10个碳原子的烷基基团〕的单酯复合。

2.已复合了0.0005%-0.003%（重）二甲基硅油后的复合液还可与0.5%～5.0%（重）硫化脂肪油或者0.5%～5.0%（重）上述的“单酯”再复合。

3.已复合了0.0005%～0.003%（重）二甲基硅油后的复合液还可与0.5%～5.0%（重）硫化脂肪油和0.5%～5.0%（重）上述“单酯”一起共同复合。

本发明冷却润滑液及其上述的复合液均可用于其它的切、磨削加工，例如用于插齿、剃齿、拉削、铣削、车削、强力磨削等加工中作优良的切削液和磨削液，显著提高工件表面光洁度，延长刀具使用寿命。

如前所述，由于本发明系从改善磨削条件，减少，抑制磨削热生成这一方面入手而“治本”的，因此在解决磨削工件烧伤，减缓砂轮磨耗，提高砂轮型面的保持性从而稳定和提高加工件精度以及防止工件腐蚀诸方面均获得了满意的独特的效果。

例1.使用本发明冷却润滑液，在MKS-9306钻头磨沟磨背机床上，使用国产砂轮ZR2（粒度100），砂轮线速度80米/秒，成形磨削经淬火处理的W18Cr4V高速工具钢棒料，均获得表面无烧伤，抽样实测表面粗糙度R_z为1.45～2.5um（按GB1031-83《表面粗糙度参数及其数值》、《直柄磨花钻标准（报批稿）》：“精密麻花钻沟槽R_z不大于6.3um”），精度完全达到工艺要求的麻花钻成品。