水溶性切削或磨削液制造技术

本申请公开了水溶性切削或磨削液，该水溶性切削或磨削液具有优异的渗透性和洗净性，可广泛用于切削或磨削，并且特别适用于超精加工。本发明专利技术提供了一种水溶性切削或磨削液，包含二醇化合物(A)、选自由有机胺和无机碱组成的组中的至少一种物质(B)、表面活性剂(C)，和水(D)，在将水溶性切削或磨削液的稀释液的液滴滴到SPCC‑SB板上一秒钟后使用θ/2法进行测量的接触角为2～15°。

【技术实现步骤摘要】
水溶性切削或磨削液本申请是于2015年11月26日递交的、专利技术名称为“水溶性切削或磨削液”的中国专利申请201480030460.7的分案申请。
本专利技术涉及一种水溶性切削或磨削液，该水溶性切削或磨削液具有优异的渗透性和洗净性。
技术介绍
磨削中使用的磨削液可被大致分类为以基于水的水溶性磨削液和以基于油的水不溶性磨削液。水溶性磨削液具有优异的冷却性能和环保性，而水不溶性磨削液具有优异的加工性能和切屑洗净性。在通常情况下，在小机械零件的磨削中，因为生产能力和质量很重要，所以使用水不溶性磨削液；而在其他零件的磨削中，因为冷却很重要，所以使用水溶性磨削液。在硬化钢的切削(近年来已被磨削替代)中，切屑变热并带来着火的风险；因此，需要使用不易燃的水溶性流体。在各种类型的磨削中，超精加工磨削(以下，简称为“超精加工”)是一种用于在短时间内获得光滑、高精度加工表面的加工方法。这种方法通常用在机械零件(诸如轴承零件)的最终精加工步骤中。在超精加工中，使用专为超精加工设计的超精加工磨石。超精加工磨石通常具有棒型形状或圆柱形状。在振动、振荡或旋转磨石时，以恒定压力将磨石压靠高速旋转的工件，从而加工该工件。CBN(立方氮化硼)、WA(白色氧化铝)、GC(绿色碳化硅)、金刚石等能被用作超精加工磨石的磨料颗粒。超精加工磨石的粒度通常为约#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这样的细磨削颗粒，超精加工中产生的切屑比一般磨削中产生的切屑更细。此外，由于在恒定压力下用超精加工磨石与工件的表面接触来进行超精加工，可能在加工表面会发生液体用尽，这将会由于磨石的局部堵塞而导致加工突然停滞。鉴于这样的加工特性，已普遍使用对加工表面的液体渗透性优异且细切屑在液体中的扩散性(洗净性)优异的水不溶性磨削液。例如，可以通过使用图1所示的制造方法来制造轴承的内轮和外轮。在超精加工前的磨削步骤中，使用水溶性磨削液作为磨削液，而仅在超精加工(它是最后的精加工步骤)中，由于上述理由而不可避免地使用水不溶性磨削液。然而，根据日本消防法，用于超精加工的水不溶性磨削液通常被分类为有害物质的第四组第三类石油，并且被指定为易燃危险物。供给到加工点的用于超精加工的磨削液通过工件和工具的运动而被搅拌成雾状。因此，对改进超精加工步骤的工作环境一直存在强烈需求。虽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规水溶性磨削液具有令人不满意的液体性能；因此，将这样的常规水溶性磨削液用于超精加工引起了磨石堵塞的问题，从而导致加工故障。一种不含无机盐而含有碱性成分的水溶性磨削液被提出作为用于解决该问题的水溶性磨削液，其中，碱性成分通过在待加工工件表面上所形成的氢氧化亚铁上形成涂层来抑制多核络合作用，从而抑制氢氧化亚铁转化成多核络合物(专利文献1)。专利文献1中公开的磨削液通过抑制多核络合作用的成分的功能来抑制氢氧化亚铁转化成氢氧化铁的反应或者氢氧化铁转化成多核络合物的反应，从而抑制切屑粘附到磨石并且防止堵塞；然而，该方法中抑制磨石堵塞的效果是不够的。引用列表专利文献专利文献1：日本专利第3591995号
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供一种水溶性切削或磨削液，该水溶性切削或磨削液具有优异的渗透性和洗净性，可广泛用于切削和磨削，并且特别适合于在超精加工中使用。本专利技术的另一个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装置，以及能在同一设备中进行磨削/切削和超精加工的复合加工方法和加工装置。问题的解决方案本专利技术人为实现上述目的进行大量研究。结果，我们发现：当二醇化合物、碱性物质、表面活性剂和水以特定比例混合时，所得的混合物具有在特定范围内的接触角，并且能够解决上述目的。本专利技术基于这些发现而完成。具体地，本专利技术提供了以下水溶性切削或磨削液等。1、一种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)、选自由有机胺和无机碱组成的组中的至少一种物质(B)、表面活性剂(C)和水(D)，在将所述水溶性切削或磨削液的稀释液的液滴滴到SPCC-SB板上一秒钟后使用θ/2法进行测量的接触角为2～15°。2、根据项目1所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(A)为选自由乙二醇、丙二醇、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇单己醚和二乙二醇单-2-乙基己醚组成的组中的至少一种。3、根据项目1或2所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(B)为选自由三乙醇胺、三异丙醇胺、单异丙醇胺和单仲丁醇胺组成的组中的至少一种。4、根据项目1～3中任一项所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(C)为非离子型表面活性剂。5、根据项目4所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述非离子型表面活性剂是聚氧乙烯烷醚。6、根据项目1～5中任一项所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(A)的含量为5～80wt％，所述成分(B)的含量为1～30wt％，所述成分(C)的含量为5～30wt％，并且所述成分(D)的含量为5～80wt％。7、根据项目1～6中任一项所述的水溶性切削或磨削液，其中，使用稀释至1～30倍的所述水溶性切削或磨削液来测量所述接触角。8、根据项目1～7中任一项所述的水溶性切削或磨削液，还包含1～20wt％的脂肪酸。9、根据项目1～8中任一项所述的水溶性切削或磨削液，还包含1～20wt％的硫化脂肪酸。10、一种超精加工方法，包括：旋转工件并在与所述工件旋转的切线方向垂直的方向上振荡磨石的同时将所述磨石压靠所述工件来超精加工所述工件，在所述工件和所述磨石之间使用根据项目1～9中任一项所述的水溶性切削或磨削液来进行所述超精加工。11、一种超精加工装置，包括：超精加工机，用于旋转工件并在与所述工件旋转的切线方向垂直的方向上振荡磨石的同时将所述磨石压靠所述工件来超精加工所述工件；和喷砂嘴，用于在所述工件和所述磨石之间供给根据项目1～9中任一项所述的水溶性切削或磨削液。12、根据项目11所述的超精加工装置，还包括制程计量器，用于检测由所述磨石进行加工所造成的工件尺寸减少量。13、一种复合加工方法，包括在一个加工单元中执行切削或磨削方法以及根据项目10所述的超精加工方法。14、一种加工装置，包括切削或磨削装置以及根据项目11或12所述的超精加工装置，所述切削或磨削装置以及所述超精加工装置被组合在一个加工单元中。本专利技术的有益效果本专利技术能够提供一种对加工表面的液体渗透性优异且细切屑在液体中的扩散性(洗净性)优异的水溶性切削或磨削液。这使得能够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。在超精加工中使用本专利技术的切削或磨削液消除了在超精加工机上安装灭火器的需求，而在使用易燃的水不溶性磨削液的常规超精加工中需要在超精加工机上安装灭火器，从而通过简化设备来降低加工成本。本专利技术的水溶性切削或磨削液具有比常规水不溶性磨削液更高的冷却性质，能够有效地除去超精加工中产生的加工热。这能够将制程计量器(in-processgauge)安装在超精加工装置上，而以前超精加工装置由于加工热引起的热膨胀而不能使用制程计量器，使得能够通过使用制程计量器来控制工件尺寸。结果，特别是，在轴承的制造方法中，匹配步骤能够根据滚动元件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶性切削或磨削液，包含二醇化合物(A)、选自由有机胺和无机碱组成的组中的至少一种物质(B)、表面活性剂(C)和水(D)，在将所述水溶性切削或磨削液的稀释液的液滴滴到SPCC‑SB板上一秒钟后使用θ/2法进行测量的接触角为2～15°。

【技术特征摘要】
2013.05.31 JP 2013-1158581.一种水溶性切削或磨削液，包含二醇化合物(A)、选自由有机胺和无机碱组成的组中的至少一种物质(B)、表面活性剂(C)和水(D)，在将所述水溶性切削或磨削液的稀释液的液滴滴到SPCC-SB板上一秒钟后使用θ/2法进行测量的接触角为2～15°。2.根据权利要求1所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(A)为选自由乙二醇、丙二醇、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇单己醚和二乙二醇单-2-乙基己醚组成的组中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(B)为选自由三乙醇胺、三异丙醇胺、单异丙醇胺和单仲丁醇胺组成的组中的至少一种。4.根据权利要求1～3中任一项所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(C)为非离子型表面活性剂。5.根据权利要求4所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述非离子型表面活性剂是聚氧乙烯烷醚。6.根据权利要求1～5中任一项所述的水溶性切削或磨削液，其中，所述成分(A)的含量为5～80wt％，所述成分(B)的含量为1～30wt％，所述成分(C)的含量为5～30wt％，并且所述成分(D)的含量为5～80wt％。7.根据权利要求1～6中任一项所述的水溶性切削或磨削液...

【专利技术属性】
技术研发人员：北井正嗣，东晃平，平野秀和，伊佐肇，西罗正规，塩谷均，岩本启嗣，三垣洋平，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP