最火ELID镜面磨削技术新磨削液的研制女装背心平接头牵引拖车小地砖冰淇淋机zx

摘要：根据ELID磨削的特点和要求，通过调整无机盐、添加剂等成分的比例，找出了ELID磨削中生成钝化膜性能与磨削液成分的关系，研制出新型的性能更好的ELID磨削液。

在ELID磨削中使用的磨削液既要具有普通磨削液的性能，同以锂电为导向时又要作为砂轮电解修锐的电解液使用。本文在原有磨削液的基础上，通过调整化学成分，研制出一种新型磨削液。通过在普通磨床上进行的ELID磨削实验表明，该磨削液性能良好，且对环境污染小。

1 新型ELID磨削液的研制

ELID磨削液的性能包括如下几方面：

1) 作为磨削液，应具有冷却性、润滑性、渗透和清洗及防锈能力；

2) 作为电解液，应具有在砂轮表面适时地形成和维持适当厚度的非导体薄膜的能力，合理地控制电解速度，实现超微细粒度砂轮的良好修锐效果。

根据上述要求，以原有的HDMY-10型ELID磨削液做为参考，根据电化学理论，对HDMY-10型磨削液进行改进。

实验表明，HDMY-10型磨削液能够满足一定的ELID磨削应用场合，但它的电解作用过强，使砂轮结合剂产生较强的阳极溶解去除作用，降低了砂轮寿命，这主要是由于这种磨削液生成的钝化膜致密性不好，绝缘效果不佳造成的。

针对HDMY-10型磨削液的上述缺点，我们配制出新型的ELID磨削液HDMY-20型，并分别与HDMY-10型及普通型磨削液进行比较，如表所示。三种磨削液的主要成分与性能对比表

项目磨削液

Ⅰ(普通)磨削液

Ⅱ(HDMY-10)磨削液

Ⅲ(HDMY-20)主要

成分

(重量%)亚硝酸钠6磷酸氢二钠1.22.1～1.52.1～1.5硼砂1.20.4～0.50.4～0.5丙三醇0.10.1弱碱盐0.20.4～0.6其它添加剂

(3种)0.02～0.1主

要

性

能外观无色透明无色透明淡橙绿

色透明PH值99.59.5防锈性8h铸铁

无锈蚀8h铸铁

无锈蚀8h铸电声器件铁

无锈蚀润湿角q( )592423冷却性(使工

件从300℃冷

却到10切卡机0℃的

时间)(s)润滑性一般较好好电流密度

(A/cm2)注3.060.65.29钝化膜

厚度(mm)无0.050.14注：电解一定时间后的电流密度

表中我们用润湿角来评价磨削液的渗透和清洗能力，润湿角越小，磨削液的渗透和清洗作用越强。润湿角的拉力实验机油缸的孔口应呈倒角15度测量采用简单易行的固滴法，即用微量进样器将已知体积(V)的一液滴置于固体表面，再用工具显微镜测出液滴最大截面直径(2r)，计算[V/(2r)3]值，以V对[V/(2r)3]作图外推至体积为零，求出[V/(2r)3]V→0的值，然后查润湿角与[V/(2r)3]V→0 102关系表，得到润湿角q值。

磨削液冷却性能是通过测量不同磨削液使同一试件从温度300℃降到100℃所花费的时间来评定的。

2 磨削液定性特性及影响因素的分析

磨削液的定性特性：冷却性、润滑性、渗透和清洗及防锈性，是直接影响磨削液磨削性能的重要因素。

从表中可见三种磨削液中Ⅱ、Ⅲ均具有较小的润湿角，因此它们的渗透、清洗能力较Ⅰ省（区、市）要强。其中新型磨削液Ⅲ最强，这是由于万能实验机同步显示实验力、峰值、位移、速度、实验状态、实验曲线等；万能实验机（汽车配件实验机）具有限位、过载自动保护、试样断裂自动停机等功能在Ⅲ中增加了表面活性剂和磷酸盐等成分，其作用是有效地减小水基溶液的润湿角，从而提高了磨削液的渗透和清洗能力。在冷却性方面，Ⅲ型的润湿角最小，所以它的冷却性最好。另外，无机盐对破坏工件表面的气膜很有效，故能提高磨削液的冷却性。新型磨削液Ⅲ中无机盐的成分和含量比前二种都多，因此Ⅲ的冷却性好。

在润滑方面，由于在Ⅲ型磨削液中添加了少量水溶性润滑添加剂，使磨削液的润滑性得到较大的提高。虽然润滑性的增加对润湿性和冷却性有一定的影响，但损失不大，加上磨削液Ⅲ的冷却性和润湿性本身就很好，所以没有明显变化。

在防锈方面，三种磨削液都能够保证铸铁8h无锈蚀，但Ⅲ的防锈能力最强，这是由于磨削液Ⅲ中的添加剂防锈能力较Ⅰ、Ⅱ中的强的缘故。

在环保方面，由于取消了对人体有害的亚硝酸钠等成分，使得磨削液Ⅱ、Ⅲ的毒性较Ⅰ大为减弱。加之磨削液Ⅲ中选用的弱碱盐的碱性比Ⅱ中的还要小，因此磨清扫机削液Ⅲ的毒性最小。

3 磨削液导电性的影响因素及分析

由于三种磨削液的成分不同，电解生成的非导体薄膜的导电性、致密性、厚度有所不同，造成磨削液的电流密度和电解修整特性的差异，如下所示。

不同磨削液电解电流变化特性曲线图

从图中可看到，开始电解时，三种磨削液的电流密度都较大，随着电解时间的增长，磨削液Ⅰ的电流密度不变，而磨削液Ⅱ、Ⅲ的电解电流明显变小。因此可以得出结论：ELID磨削液Ⅱ、Ⅲ比普通磨削液电解量少，HDMY-20比HDMY-10的电解量还要少。这主要是因为电解过程中，不同成分的磨削液，生成了不同性能的非导体薄膜。普通磨削液Ⅰ几乎无膜生成，因此电解电流很大，电解量最大：ELID磨削液Ⅲ形成的薄膜较Ⅱ的明显要厚，致密性好，对电解过程的抑制能力较强，因此电解量最小，可以节省砂轮的损耗。电解时电流密度的变化曲线是衡量ELID磨削所使用磨削液和砂轮性能的主要指标，要求开始时电流密度大，在电解过程中产生钝化膜使电解电流明显减小，这样既保证了砂轮的良好修锐，又节省了砂轮的损耗。

4 实际应用效果

采用上述新型磨削液Ⅲ，利用自行开发的ELID精密内孔镜面磨削装置对SiC陶瓷和高速钢齿轮滚刀的内孔进行精密加工实验，加工表面粗糙度可达到Ra0.19～0.023 m。

HDMY-20型ELID磨削液的磨削性能、电解修锐特性和防锈能力都优于HDMY-10型ELID磨削液：

在ELID磨削液中，碱性无机盐与铬酸盐和卤族离子的配比决定着ELID磨削液的电解修锐特性，按照一定的比例适当地调整它们之间的配比可以得到不同性能的ELID磨削液。

本文作者:大连理工大学 关佳亮 郭东明 周曙光 哈尔滨工业大学 袁哲俊(end)