[發明專利]一種納米顆粒微量潤滑切削增效的切削液及其制備方法

在審

• 申請號: 202110698177.3
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113430038A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 高建;李立杰;馬明山;楊智勇;侯熙碩;胡萌;趙永峰;詹俊寶
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: C10M173/00
• 分類號: C10M173/00;C10M177/00;C10N30/06;C10N30/04;C10N30/12;C10N40/22
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 劉英梅

本發明涉及一種納米顆粒微量潤滑切削增效的切削液及其制備方法，切削液的組分及各組分的質量百分比如下：酯油基水溶性切削油3～11％、20nm納米顆粒0.1～2％、表面活性劑3～14％，其余為去離子水；制備方法包括：1、將配制切削液所需的儀器及量具清洗、擦拭干凈，晾干備用；2、將去離子水倒入混合容器中，作為配制切削液的基液；3、向混合容器中加入酯油基水溶性切削油，利用超聲波清洗機振動設定時間，形成切削乳液；4、向混合容器中加入表面活性劑，利用超聲波清洗機振動設定時間；5、向混合容器中加入納米顆粒，利用超聲波清洗機振動設定時間；6、取出超聲波清洗機內的混合容器，靜置設定時間后，制備好切削液。本發明切削液具有低粘度，高滲透性，較好的表面附著系數及高溫穩定性。

技術領域

本發明屬于微量潤滑切削技術領域，具體涉及一種納米顆粒微量潤滑切削增效的切削液及其制備方法。

背景技術

鈦合金的熱導率低，在切削過程中產生的熱量不會迅速傳遞給工件或被切屑帶走，而集聚在切削區域，所產生的溫度可高達1000℃以上，刀具局部應力高，使刀具的刃口迅速磨損、崩裂和生成積屑瘤，快速出現磨損的刀刃，又使切削區域產生更多的熱量，進一步縮短刀具的壽命，另外切屑與刀具前刀面長時間處于緊緊貼合滑移狀態，常規的切削液不能良好的作用于刀具-工件接觸區，造成刀-工接觸區潤滑油膜破裂和潤滑失效的問題，出現刀工接觸區切削液潤滑失效等現象，造成刀具的急劇磨損。同時鈦合金切削過程中由于潤滑冷卻不足，易產生加工硬化，降低切削效率，刀具磨損劇烈，嚴重影響切削表面質量和加工精度；加工時易形成TiN和/或TiC及氧化物硬化層，刀具磨損劇烈；彈性模量小，已加工表面易回彈，零件易變形，難保證加工精度。另外已經有研究微量潤滑方式噴射切削液潤滑冷卻鈦合金切削過程。但是，在微量潤滑中依靠普通切削液依然不能很好地解決鈦合金充分潤滑冷卻的問題。因此亟需一種能夠在鈦合金切削過程中能發揮優秀的潤滑冷卻效果的切削液。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種納米顆粒微量潤滑切削增效的切削液及其制備方法。

本發明的上述目的通過如下技術方案來實現：

一種納米顆粒微量潤滑切削增效的切削液，其特征在于，切削液的組分及各組分的質量百分比如下：酯油基水溶性切削油3～11％、20nm納米顆粒0.1～2％、表面活性劑3～14％，其余為去離子水。

進一步的：酯油基水溶性切削油4～10％；20nm納米顆粒采用石墨納米顆粒，其質量百分比為0.5～1％；表面活性劑采用三乙醇胺油酸皂，其質量百分比為3～12％，其余為去離子水。

進一步的：酯油基水溶性切削油4～10％；20nm納米顆粒采用二硫化鉬納米顆粒，其質量百分比為0.5～1％；表面活性劑采用三乙醇胺油酸皂，其質量百分比為3～12％，其余為去離子水。

進一步的：酯油基水溶性切削油3～11％；20nm納米顆粒采用二硫化鉬納米顆粒，其質量百分比為0.1～2％；表面活性劑采用脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3，其質量百分比為4～14％，其余為去離子水。

進一步的：酯油基水溶性切削油采用巴索切削液。

一種納米顆粒微量潤滑切削增效的切削液的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、將配制切削液所需的儀器及量具清洗、擦拭干凈，晾干備用；

步驟2、按照對應的質量百分比將去離子水倒入混合容器中，作為配制切削液的基液；

步驟3、按照對應的質量百分比向混合容器中加入酯油基水溶性切削油，利用超聲波清洗機振動設定時間，使離子水和酯油基水溶性切削油均勻混合，形成切削乳液；

步驟4、按照對應的質量百分比向混合容器中加入表面活性劑，利用超聲波清洗機振動設定時間；