水溶性切削或磨削液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種水溶性切削或磨削液，該水溶性切削或磨削液具有優(yōu)異的滲透性 和洗凈性。
【背景技術(shù)】
[0002] 磨削中使用的磨削液可被大致分類為以基于水的水溶性磨削液和以基于油的水 不溶性磨削液。水溶性磨削液具有優(yōu)異的冷卻性能和環(huán)保性，而水不溶性磨削液具有優(yōu)異 的加工性能和切肩洗凈性。在通常情況下，在小機(jī)械零件的磨削中，因?yàn)樯a(chǎn)能力和質(zhì)量很 重要，所以使用水不溶性磨削液；而在其他零件的磨削中，因?yàn)槔鋮s很重要，所以使用水溶 性磨削液。
[0003] 在硬化鋼的切削（近年來已被磨削替代）中，切肩變熱并帶來著火的風(fēng)險(xiǎn)；因此， 需要使用不易燃的水溶性流體。
[0004] 在各種類型的磨削中，超精加工磨削（以下，簡(jiǎn)稱為"超精加工"）是一種用于在短 時(shí)間內(nèi)獲得光滑、高精度加工表面的加工方法。這種方法通常用在機(jī)械零件（諸如軸承零 件）的最終精加工步驟中。
[0005] 在超精加工中，使用專為超精加工設(shè)計(jì)的超精加工磨石。超精加工磨石通常具有 棒型形狀或圓柱形狀。在振動(dòng)、振蕩或旋轉(zhuǎn)磨石時(shí)，以恒定壓力將磨石壓靠高速旋轉(zhuǎn)的工 件，從而加工該工件。
[0006] CBN(立方氮化硼）、WA(白色氧化鋁）、GC(綠色碳化硅）、金剛石等能被用作超精 加工磨石的磨料顆粒。超精加工磨石的粒度通常為約#400~#8000,并且比一般磨削所使 用的磨石的粒度更小。由于超精加工磨石包括這樣的細(xì)磨削顆粒，超精加工中產(chǎn)生的切肩 比一般磨削中產(chǎn)生的切肩更細(xì)。此外，由于在恒定壓力下用超精加工磨石與工件的表面接 觸來進(jìn)行超精加工，可能在加工表面會(huì)發(fā)生液體用盡，這將會(huì)由于磨石的局部堵塞而導(dǎo)致 加工突然停滯。鑒于這樣的加工特性，已普遍使用對(duì)加工表面的液體滲透性優(yōu)異且細(xì)切肩 在液體中的擴(kuò)散性（洗凈性）優(yōu)異的水不溶性磨削液。
[0007] 例如，可以通過使用圖1所示的制造方法來制造軸承的內(nèi)輪和外輪。在超精加工 前的磨削步驟中，使用水溶性磨削液作為磨削液，而僅在超精加工（它是最后的精加工步 驟）中，由于上述理由而不可避免地使用水不溶性磨削液。
[0008] 然而，根據(jù)日本消防法，用于超精加工的水不溶性磨削液通常被分類為有害物質(zhì) 的第四組第三類石油，并且被指定為易燃危險(xiǎn)物。供給到加工點(diǎn)的用于超精加工的磨削液 通過工件和工具的運(yùn)動(dòng)而被攪拌成霧狀。因此，對(duì)改進(jìn)超精加工步驟的工作環(huán)境一直存在 強(qiáng)烈需求。雖然一般磨削中使用的水溶性磨削液也可以用于超精加工，但是用于一般磨削 的常規(guī)水溶性磨削液具有令人不滿意的液體性能；因此，將這樣的常規(guī)水溶性磨削液用于 超精加工引起了磨石堵塞的問題，從而導(dǎo)致加工故障。
[0009] -種不含無機(jī)鹽而含有堿性成分的水溶性磨削液被提出作為用于解決該問題的 水溶性磨削液，其中，堿性成分通過在待加工工件表面上所形成的氫氧化亞鐵上形成涂層 來抑制多核絡(luò)合作用，從而抑制氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)化成多核絡(luò)合物（專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 中公開的磨削液通過抑制多核絡(luò)合作用的成分的功能來抑制氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵 的反應(yīng)或者氫氧化鐵轉(zhuǎn)化成多核絡(luò)合物的反應(yīng)，從而抑制切肩粘附到磨石并且防止堵塞； 然而，該方法中抑制磨石堵塞的效果是不夠的。
[0010] 引用列表
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利第3591995號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 技術(shù)問題
[0014] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種水溶性切削或磨削液，該水溶性切削或磨削液具有 優(yōu)異的滲透性和洗凈性，可廣泛用于切削和磨削，并且特別適合于在超精加工中使用。
[0015] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供使用水溶性切削或磨削液的超精加工方法和超精加 工裝置，以及能在同一設(shè)備中進(jìn)行磨削/切削和超精加工的復(fù)合加工方法和加工裝置。
[0016] 問題的解決方案
[0017] 本發(fā)明人為實(shí)現(xiàn)上述目的進(jìn)行大量研究。結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)二醇化合物、堿性物 質(zhì)、表面活性劑和水以特定比例混合時(shí)，所得的混合物具有在特定范圍內(nèi)的接觸角，并且能 夠解決上述目的。本發(fā)明基于這些發(fā)現(xiàn)而完成。
[0018] 具體地，本發(fā)明提供了以下水溶性切削或磨削液等。
[0019] 1、一種水溶性切削或磨削液，所述水溶性切削或磨削液包含二醇化合物（A)、選自 由有機(jī)胺和無機(jī)堿組成的組中的至少一種物質(zhì)（B)、表面活性劑（C)和水（D)，在將所述水 溶性切削或磨削液的稀釋液的液滴滴到SPCC-SB板上一秒鐘后使用Θ/2法進(jìn)行測(cè)量的接 觸角為2~15°。
[0020] 2、根據(jù)項(xiàng)目1所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分（A)為選自由乙二醇、 丙二醇、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇單己醚和二乙二醇單-2-乙基己醚組 成的組中的至少一種。
[0021] 3、根據(jù)項(xiàng)目1或2所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分（B)為選自由三乙 醇胺、三異丙醇胺、單異丙醇胺和單仲丁醇胺組成的組中的至少一種。
[0022] 4、根據(jù)項(xiàng)目1~3中任一項(xiàng)所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分（C)為非 離子型表面活性劑。
[0023] 5、根據(jù)項(xiàng)目4所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述非離子型表面活性劑是聚 氧乙烯烷醚。
[0024] 6、根據(jù)項(xiàng)目1~5中任一項(xiàng)所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分（A)的含 量為5~80wt%，所述成分⑶的含量為1~30wt%，所述成分（C)的含量為5~30wt%， 并且所述成分（D)的含量為5~80wt%。
[0025] 7、根據(jù)項(xiàng)目1~6中任一項(xiàng)所述的水溶性切削或磨削液，其中，使用稀釋至1~30 倍的所述水溶性切削或磨削液來測(cè)量所述接觸角。
[0026] 8、根據(jù)項(xiàng)目1~7中任一項(xiàng)所述的水溶性切削或磨削液，還包含1~20wt%的脂 肪酸。
[0027] 9、根據(jù)項(xiàng)目1~8中任一項(xiàng)所述的水溶性切削或磨削液，還包含1~20wt%的硫 化脂肪酸。
[0028] 10、一種超精加工方法，包括：旋轉(zhuǎn)工件并在與所述工件旋轉(zhuǎn)的切線方向垂直的方 向上振蕩磨石的同時(shí)將所述磨石壓靠所述工件來超精加工所述工件，在所述工件和所述磨 石之間使用根據(jù)項(xiàng)目1~9中任一項(xiàng)所述的水溶性切削或磨削液來進(jìn)行所述超精加工。
[0029] 11、一種超精加工裝置，包括：超精加工機(jī)，用于旋轉(zhuǎn)工件并在與所述工件旋轉(zhuǎn)的 切線方向垂直的方向上振蕩磨石的同時(shí)將所述磨石壓靠所述工件來超精加工所述工件；和 噴砂嘴，用于在所述工件和所述磨石之間供給根據(jù)項(xiàng)目1~9中任一項(xiàng)所述的水溶性切削 或磨削液。
[0030] 12、根據(jù)項(xiàng)目11所述的超精加工裝置，還包括制程計(jì)量器，用于檢測(cè)由所述磨石 進(jìn)行加工所造成的工件尺寸減少量。
[0031 ] 13、一種復(fù)合加工方法，包括在一個(gè)加工單元中執(zhí)行切削或磨削方法以及根據(jù)項(xiàng) 目10所述的超精加工方法。
[0032] 14、一種加工裝置，包括切削或磨削裝置以及根據(jù)項(xiàng)目11或12所述的超精加工裝 置，所述切削或磨削裝置以及所述超精加工裝置被組合在一個(gè)加工單元中。
[0033] 本發(fā)明的有益效果
[0034] 本發(fā)明能夠提供一種對(duì)加工表面的液體滲透性優(yōu)異且細(xì)切肩在液體中的擴(kuò)散性 (洗凈性）優(yōu)異的水溶性切削或磨削液。這使得能夠在超精加工中使用水溶性切削或磨削 液，而以前在超精加工中使用的是水不溶性磨削液。
[0035] 在超精加工中使用本發(fā)明的切削或磨削液消除了在超精加工機(jī)上安裝滅火器的 需求，而在使用易燃的水不溶性磨削液的常規(guī)超精加工中需要在超精加工機(jī)上安裝滅火 器，從而通過簡(jiǎn)化設(shè)備來降低加工成本。
[0036] 本發(fā)