1、深孔钻加工常见问题的解决方案 【首席技术支持 赖永智；整理校对 张艳雷 技术指导 总工程师 张刚、张杰； 】 【出于对客户的尊重及隐私保密，文中案例所涉及公司名称及油品牌号全部隐去】 摘要：深孔钻 工艺分析；当前匹配油品常见问题及相应对策；硫化添加剂的筛选 关键词：“四球机-线性理论” ；深孔钻切削油；非活性；硫化脂肪酸酯；硫化猪油；硫化烯烃； 在现代机械加工中，通常把加工 孔深与孔径之比 大于 6 的孔称为深孔。深孔钻切削力 分布均匀，分屑、断屑性能好，钻削平稳可靠，钻削出的深孔直线性好，是机加工发展中不 可忽略的一环。 一、加工工艺分析 深孔钻削加工时,散热和排屑困难，且因钻杆细长而刚性差
2、，易产生弯曲和振动。一般 都要借助压力冷却系统解决冷却和排屑，如果润滑冷却介质选用不当，则很容易出现以下问 题： 1. 烟雾大 2. 排屑不顺畅 3. 钻头磨损快 市场上深孔钻切削油种类繁多，和传统切削油相比，配方基本一样，只是粘度上有所区 别。面对这些问题，我们只要科学的分析各个工艺的加工特点，清晰的了解氯、磷、硫三大 极压抗磨添加剂的作用机理，就能够做到在金属加工各工艺中扬长避短、准确运用。 深孔钻削虽然属于切削工艺，但和传统切削又有所不同，在实践当中发现：传统切削在 加工时，多把刀具同时工作，各个进程的扭矩不同。而深孔钻削在加工初期，钻头和工件一 接触，压力就达到 2000N 左右，温度
3、瞬时增高，要求所选油品粘度要低，渗透性要好，冷 却性要好、排屑要顺畅；加工结束时压力大约在 4000N 左右，如果所选油品的极压值 （PD）低于 4000N 或者油品中极压剂释放速度慢的话，那么冒烟、钻头磨损快就是必然的 了，所以选择的极压剂只要粘度低、极压抗磨性高，运用“亿达渤润-线性理论” ，检测 油品在 2000N4000N 这个 关键作用区间 能否迅速释放就可以了。 二、添加剂的选择 随着金属加工工艺不断的发展，硫化极压抗磨添加剂在金属加工油领域的主导地位越来 越明显，可满足深孔钻工艺要求的硫化极压抗磨添加剂并不多见。亿达渤润石化经过大量的 四球数据分析、多年的一线操作经验积累以及终端
4、使用客户的良好反馈，确定 YD-3015（硫 化脂肪酸酯）是调和深孔钻切削油最理想、最有效的硫化添加剂。 深孔钻加工工艺，选用 国标石蜡基 基础油，YD-3015 只需添加 4%7%（与所选基础 油的“感受性” 有关， ） ，粘度调整到 1015 （ 40为准） ，不需再复配其他极压抗磨添加 剂，足以满足生产。 附图是以 YD-3015 调和的深孔钻切削油和某进口品牌深孔钻切削油（2000N-4000N 关键作 用区间）的四球数据图 YD-3015 6% + 汉地阳光 70N 余量 1.5s 以前，油品的物理油膜承受了 2000N 的力，1.5s 4.5s 这个区间物理油膜失效而化学油膜尚未完
5、全形成，这 个波动是整个润滑过程最为薄弱的环节，也是磨斑形成的 阶段，4.5s 以后，硫化膜形成，曲线平稳 这个波动是四球形成磨斑时，四球机液 压系统自动补偿实验力；磨斑形成后， 实验力回复恒定，曲线也就趋于平稳。 摩擦力：12,5 磨斑：0.8mm 某进口品牌深孔钻切削油 此压力下，摩擦系数、摩擦力不再显示，曲 线平稳，四球一接触，就达到了硫的释放条 件，化学保护膜迅速形成 磨斑：0.95mm 随压力、温度增大，硫的释放越来越明显，此处波 动越小，时间越短说明油品性能越好 磨斑：1.12mm 2000N 的压力下，摩擦力曲线先有一个小的峰值， 随即再次上升，说明当前的温度达不到油品中有 效成
6、分完全释放的条件，摩擦力持续上升，以便 积聚足够的温度，直到实验结束，摩擦力都保持 上升的趋势，说明有效成分还未完全释放，磨斑 主要是在这个阶段形成的; 平均摩擦力：15.496N； 峰值：20N 磨斑：0.99mm 此压力下，曲线平稳，四球一接触，就达 到了硫的释放条件，化学保护膜迅速形成 平均摩擦力：20.268N 磨斑：1.24mm 实验力 2000N 3000N 4000N YD-3015 磨斑 /摩擦力 0.8mm（12.5N） 0.95 mm 1.12 mm 某品牌深孔钻油品 磨斑 /摩擦力 0.99mm（15.496N） 1.24mm（20.268N ） 1.31 mm 三、总结
7、 亿达渤润石化从油品使用者的角度出发，总结出了 深孔钻切削油 的配方体系， 颠覆了原有深孔钻切削油的配伍方案，最终被广大调和企业及终端客户认同并采用， 帮助大家达成了降本提效的目标。并制定了相关 深孔钻切削油的质量检测标准，此 标准对整个金属加工行业发展具有重要的指导意义，是油品开发、油品质量提升、加 工效率提高的标杆。 备注: “亿达渤润-线性理论” 在润滑油品导购 2015 年第四期一文中有详细介绍。 感受性：基础油与添加剂、添加剂与添加剂分别复配后，起到增效或减效的作用。 -在润滑油品导购 2015 年第三期“金属加工油 之 油溶性差的问题及其解决方法”一文中有相 随压力、温度增大，硫的释放越来越明显， 此处波动越小，时间越短说明油品性能越好 磨斑：1.31mm 关介绍。 最终深孔钻油品的粘度要根据实际工件的加工孔径进行调整，孔径越小，粘度越小；孔径越大， 粘度适当增大。 -沧州市亿达渤润石化有限公司
