镗削-滚压用切削油的研制及在油缸加工中的应用.pdf

2011年第2期
现代制造τ程( Modern Manufacturing Engineering)
制造技术/工艺装备
鏜削-滚压用切削油的研制及
在油缸加工中的应用
李谨,周勤祖
(中国石化润滑油分公司上海研发中心,上海200080)
摘要:通过对极压添加剂、油性剂和防腐剂等的媂选,研制了镗削-滚压用切削油。实际应用表明,所研制的鏜削-滚压用
切削油配方具有良好的使用性能,完全满足油缸加工时的润滑和冷却等要求。
关键词:切削油;油缸[;配方;研制;应用
中图分类号:TE626.39文献标志码:B文章编号:1671-3133(2011)02-0096-03
Research of cutting oil for skiving roller burnishing
LI Jin, ZHOU Qin-zu
( Lubricant Company Shanghai R D Central, Sinopec, Shanghai 200080, China
Abstract: It is researched of cutting oil for skiving &roller burnishing through selecting EP additive, oiliness agent, corrosion in-
hibit or. The practical application exhibits that the developed ormula ssesses god ability, and can completely satisfy the lubrica-
ting and cooling requirements of skiving &rolling burnishing working
Key words: cutting oil; hydro-cylinder; formula; research; application
采用滚压加τ时,由于表面层留有表面残余压应
0引言
カ,所以有助于表面微小裂纹的封闭,阻碍侵蚀作用
液压油缸一般由缸筒、油缸杆、活塞和端盖几部的扩展,不仅提高表面抗腐蚀能力,并能延缓疲劳裂
分组成。其中的主要部件缸筒,通常采用无缝钢管在纹的产生或扩大,因而可提高缸筒的疲劳强度。另
深孔镗床上镗孔后进行珩磨或滚压加工而成,即需经外,通过滚压成型,滚压表面形成一层冷作硬化层,能
过粗镗、精镗和珩磨3道工序才能完成,生产周期长、提高缸筒表面的耐磨性,降低油缸杆、活塞运动时对
且经过几次装夹转换,加工误差比较大。20世纪密封圈或密封件的摩擦损伤,提高了油缸的整体使用
90年代末加工圆柱形管子内径的专业设备一镗孔寿命。
滚光机( Skiving& Roller Burnishing Machine,SRB)进
入我国,SRB实现了粗镗、精镗和滚压一次完成,对
提高缸筒的同轴度、耐磨性有很大作用,也提升了油
缸的产品质量层次。SRB机床外形如图1所示。
SRB加丁精度高,对配套加工所需的切削油也提
出了很高的要求。本文对镗削滚压用切削油的研制
及在油缸加工中的应用情况进行介绍。
鏜孔滚压工艺及对切削油的要求
图1SRB机床外形
镗削滚压组合工艺中一般滚压器的前部安装2把
刀体用来镗孔,一把为粗镗刀,另一把为精鏜刀。滚压
镗孔滚压工艺对切削油主要有以下几方面的要
器中部的滚压部分由滚道、滚柱、保持架和挡销等组成,求:1)冷却性。深孔镗削加工时的散热条件不好,使
滚压器的后部为支承部分,用螺纹与镗杆联接2。
切削油的冷却效果不易发挥,需要选用黏度适中的、
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万方数据
李谨,等:懞削-滚压用切削油的研制及在油缸加工中的应用
2011年第2期
渗透性和流动性好的基础油;2)合适的润滑性,包括要加人极压抗磨剂。高效极压抗磨剂可在刀具与被
较好的减摩性和优良的极压抗磨性。由于徫削-滚压加工表面上形成剪切强度低的反应膜,减少加工过程
组合加工工艺的生产效率高,加工速度是珩磨的近20中的功率消耗、减少切削阻力,有效提高切削油的润
倍,为确保油缸使用时的表面平度高,对气缸活塞的滑性能,使加工后的油缸获得粗糙度值很小的内壁。
磨损小,需要切削油有非常恰当的润滑性;3)一定的
在筛选极压抗磨剂时,主要从样品的气味、稳定性、
防锈性,即确保所加工油缸在储存期间及装配后的防最大无卡咬负荷(PB)、磨斑直径和经济性等方面进行
锈能力。此外,还要求切削油有较好的抗氧化能力,考察。试验采用GB/T2583《润滑剂极压性能测定法
在使用过程中对人体无不良影响,无刺激性气味,对(四球机法)》进行PB和磨斑直径的试验,PB值高,代
环境无污染。
表油品的抗负荷能力较强。筛选试验数据见表1
切削油产品研制
表1极压抗磨剂筛选试验数据
极压
因素
2.1基础油的选择
抗磨剂颜色气味PB/N磨斑直径Dmm铜片腐蚀/级
深孔镗削加工时将产生大量的热,过高的温度不含硫剂]较深味大832
仅会降低刀具强度和硬度而使刀具寿命缩短、磨损
含硫剂2较深有味883
磷化物1色浅味小1069
快,同时受热变形还要影响工件的尺寸精度。
磷化物P2色浅味小981
选用黏度适中的、渗透性和流动性好的基础油配化物P色浅味小950
0.70
制的切削油可以及时将这些热量带走,同时利用较好
的液流机械冲洗作用冲走切削加工时产生的大量金
根据表1所示试验结果,选择磷化物P1作为镗
属碎屑,防止这些金属碎屑颗粒粘结,影响工件的表削滚压用切削油的极压抗磨剂。在适中应力条件下,
面质量。
有机磷化合物作为抗磨添加剂操作效果好。这类添
本文根据镗削滚压工艺的要求,结合基础油来源加剂主要是中性和酸性磷酸酯衍生物及其金属盐。
充足、经济性合理的选用原则,选择了优质矿物油2.2.3防锈剂
HVI75和HV150作为研制产品的基础油,产品的
为确保加工后的油缸杆有一定的工序间防锈能
40℃运动黏度范围定为18~24m2/s。
力,同时保证油品具有长期稳定的防锈性,须选择防
2.2添加剂的筛选
锈性能好的防锈添加剂。油溶性防锈缓蚀剂大多是
产品研制过程中分别对油性添加剂、极压抗磨表面活性剂结构,缓蚀剂的极性分子定向地吸附在
剂、防锈剂和抗氧剂进行了考察。
油、金属界面和空气界面上。由于定向吸附的结果,
2.2.1油性添加剂
缓蚀剂在油、金属界面上的浓度远远大于它在油中的
油性添加剂或称减摩剂,是一种带有极性基团的浓度,可以防止或明显减缓金属锈蚀的进程。
有机化合物,这些化合物在金属切削过程中通过极性
试验期间分别考察了油溶性磺酸盐防锈剂和羧
基吸附在相互接触的金属表面,形成足够强度的物理酸类防锈剂。磺酸盐类防锈剂对各种金属具有良好
吸附油膜,防止或减少金属之间在一定工作负荷下的的防锈性;羧酸类防锈剂具有防锈和辅助成膜的双重
摩擦,达到提高产品精度和降低粗糙度的作用。产品作用。实验室主要试验项日为湿热试验,在491℃
研制过程中筛选了较多的油性添加剂,主要有动、植的湿热箱内对涂敷有防锈剂的10钢的4块钢片进行
物油和合成酯等,包括多种植物油、脂肪酸酯和多元防锈能力考察,记录不发生锈蚀的最大天数值,防锈
醇酯等。筛选方法主要是考察样品的摩擦因数,在相剂筛选试验数据如