SP202合成磨削液及其特点

1. 表面活性剂，属聚醚、多元醇类，用量按质量百分数w%计(以下均相同)为6%；
2. 油性剂，属脂肪酸酯类，用量为4%；
3. 防锈剂属钼-硼复合剂，用量为8%；
4. 有色金属缓蚀剂为苯三唑，用量为0.1%；
5. 极压剂为硼-氮化合物，用量为10%；
6. 偶联剂属多元醇类，用量1%；
7. 络合剂为乙二胺四乙酸盐，用量为0.5%
8. 消泡剂属于分散剂、硅油类，用量为0.2%；
9. 其余成分为去离子水。

磨削液的PB、PD值与使用效果评定

1. 专用台架试验
   试验专用台架的示意图见图1。供试溶液为1#和2#溶液，各自的参数见表2，试液配比浓度均为5%。试验测定参数为:

   • 磨削力(法向磨削力Fn和切向磨削力Ft)；
   • 砂轮最大堵塞值(µA)；
   • 磨削效率用每修整1次砂轮后可磨削加工的工件数作为磨削效率指标(件/次)；
   • 磨削加工后的表面粗糙度Ra(µm)，用砂轮修整前最后1件磨削加工件测得的表面粗糙度值和砂轮修整后的第1件磨削加工件测得的表面粗糙度值作为指标值。

   图1 试验专用台架的示意图

   表2 专用台架试验供试溶液参数 供试溶液样别 摩擦系数µ PB值/N PD值/N 比值PD/PB 1#溶液 0.092 686 832.2 1.2 2#溶液 0.089 490 1127 2.3

   表3 专用台架试验结果 试液样别 法向摩擦力Fn N 切向磨削力Ft N 磨削效率 件/次 砂轮最大堵塞值 µA 修整前最后1件表面粗糙度Ra µm 修整后加工第1件表面粗糙度Ra µm 1# 72.67 48.64 78 61 1.25 1.0 2# 64.72 43.15 100 44 0.9 0.7 对比 -10.94 -11.29 +28.21 -27.87 -0.35 -0.30

   由表3可以看出：1#试液由于PB值较高，形成的润滑膜较为牢固，磨削时因为要同时撕破这种膜，就要消耗更多的功；而在极压状态，由于PD值较低、没有化学反应或物理沉积形成低剪切膜的条件，表现为磨削力较高和起伏波动较大，作为这种起伏变化的后果，磨削加工面的粗糙度也相应较高。与此同时，砂轮也会受到较大反作用力的冲击，易于形成粘附磨损和扩散性磨损，使砂轮空隙堵塞变钝。
   2#试验液PB值较低，工件上形成的润滑膜易在磨削时去除；它的PD值较高，在极压状态能在被加工面不断形成易于磨削的低剪切膜，磨削力较小且波动较为平稳，基于同样的理由，砂轮受损较小，能保持锋利并可获得较好的磨削质量。
   试验磨削力记录曲线见图2和图3。

   图2 1#(5%)磨削力曲线图

   图3 2#(5%)磨削力曲线

   图4 PD/PB比值对磨削比G 影响的试验曲线

2. 磨削比的试验检测
   在磨削加工中通常用磨削比G来表征砂轮的耐用度，而当砂轮、被加工材料和其他机械加工条件相同时，G就可以用来作为磨削液质量的评价指标之一。这里，G=V_m/V_s。式中：V_m为每磨削工件100件的金属磨除量，mm³；V_s为每磨削工件100件的砂轮磨损量，mm³。
   为了寻求最佳的磨削比G效果，重新调整了配方中的油性剂、极压剂的用量和配比，获得了不同PB、PD值的试液，在磨床上进行实际磨削加工和测试。试验条件为：

   • 机床为M8810外沟磨床；
   • 砂轮规格为GB180R×；6，材质是橡胶砂轮
   • 砂轮圆周速度V_s=24，000r/min；
   • 试件为轴承外套，材质GCr15钢，尺寸203/01；
   • 试件转速:N_W=840r/min。
   用千分表分别测量磨削加工前后的工件尺寸和砂轮尺寸，计量出V_m和V_s。每次加工、测量100件，重复进行3次，取3次的平均值，试验结果见图4。可见，磨削比G随PD/PB的比值增大而提高。在试验的设定范围内几乎呈直线关系。
   高的PD值和适当的PB值可减少砂轮磨损，提高磨削效率，其结果和台架试验的结果相吻合。
3. 攻丝扭矩试验
   基于上述专用台架试验和磨削比试验，为了和国外同型产品(美国产合成液，为我国引进设备中比较广泛采用的一个品种)进行比较，制备了A、B型2种SP202合成磨削液，在上海大学研制的快速攻丝扭矩试验机上进行了攻丝扭矩的测定。
   攻丝扭矩试验条件为:10mm标准丝锥，攻丝材料CrMo45钢，攻丝转速200r/min，试液浓度5%。试液参数和攻丝试验测定结果见表4。

   表4 试液参数和攻丝扭矩试验测定结果

   溶液样别	PB值 N	PD值 N	PD/PB比值	攻丝扭矩测定值 N·cm
   				第1次	第2次	平均值
   合成液(美)	372.4	1234.8	3.32	161.7	161.7	161.7
   试液A	372.4	1234.8	3.32	147.0	150.0	148.5
   试液B	431.2	1568	3.64	117.6	132.3	124.95

   攻丝扭矩试验中，试液A与进口样品比较，PB、PD值相当，而攻丝扭矩测试结果仅降低了8.16%，其差异可能是由于渗透、清洗能力不同所致。试液B由于PD/PB值比进口试样高，而攻丝扭矩测定结果比较，降低了22.75%。这就为SP202磨削液替代进口产品提供了技术依据。
   从上述3种试验的结果可知，得到的结论是一致的，即在一定条件下，磨削液的PD/PB值是决定磨削工艺效果的重要参数之一。而仅依靠PB值来判断磨削液摩擦特性的作法显然是不完善的。

磨削液的生产验证

结语