实验背景
攻丝扭矩测试是评价润滑剂极压性能的常用方法之一。该方法模拟实际攻丝加工中丝锥所承受的扭矩,通过测量攻丝过程中的扭矩值来量化评价润滑剂的润滑性能。扭矩值越低,说明润滑剂在切削界面上形成的润滑膜越有效,摩擦系数越低。
本实验在相同测试条件下对比两种润滑剂在 1% 水溶液中的攻丝效率,为配方选型提供参考数据。实验不预设结论,仅记录测试结果。
实验设计
测试方法:参照 GB/T 6144‑2010《合成切削液》中润滑性能测试方法的原理进行
测试材料与设备:
• 测试材料:标准 7075 铝合金试块(预钻孔,M6 螺纹底孔)
• 丝锥:M6 高速钢丝锥
• 测试液:1% 工作液浓度(质量分数)
• 测试温度:25±2℃
• 攻丝深度:12mm
• 每组测试 10 个孔,取平均值
自变量:
• A 组(空白对照):自来水
• B 组:1% 低泡润滑剂 DX529
• C 组:1% 磷酸酯 DX512
数据结果
表 1:攻丝扭矩测试数据
测试序号 | A 组(空白对照) | B 组(DX529) | C 组(DX512) |
1 | 185.2 | 152.3 | 148.6 |
2 | 187.6 | 153.8 | 147.2 |
3 | 184.8 | 151.5 | 149.1 |
4 | 186.5 | 152.9 | 146.8 |
5 | 188.1 | 154.2 | 148.3 |
6 | 185.9 | 152.7 | 147.5 |
7 | 187.3 | 153.5 | 146.3 |
8 | 186.8 | 152.1 | 149.8 |
9 | 185.4 | 154.0 | 147.9 |
10 | 187.7 | 153.3 | 146.6 |
平均值 | 186.4 | 153.0 | 147.8 |
标准差 | 1.1 | 0.8 | 1.1 |
数据分析
空白对照组(A 组)的平均攻丝扭矩为 186.4 N・cm,纯水几乎不提供润滑,丝锥与工件直接接触摩擦,攻丝阻力大。
DX529 组(B 组)的平均攻丝扭矩为 153.0 N・cm,比空白组降低 17.9%。DX529 属于非聚醚型低泡润滑剂,通过边界润滑在刀具‑工件界面上形成润滑膜,降低摩擦系数。
DX512 组(C 组)的平均攻丝扭矩为 147.8 N・cm,比空白组降低 20.7%,比 DX529 组降低 3.4%。DX512 属于磷酸酯类润滑剂,磷酸酯基团与金属表面具有较强的相互作用,在高接触压力下能形成稳定的化学吸附膜,润滑效果更稳定。
从标准差来看,DX529 组的组内波动(0.8)最小,说明其润滑效果的批次一致性较好。
实验结论
结论 1:在 1% 水溶液、攻丝测试条件下,DX529 和 DX512 的平均攻丝扭矩均低于空白对照组,两种润滑剂在该测试条件下均表现出润滑效果。
结论 2:DX529 组的组内标准差为 0.8,数据一致性较好。
工程应用建议
本实验数据基于实验室标准条件。攻丝扭矩测试结果可作为润滑剂选型的参考依据之一,但实际产线中的加工效果还受供液方式、切削参数、工件材质等因素影响。建议在实际工况中通过刀具寿命测试和工件表面质量评估验证润滑剂的实际效果。
本实验数据基于特定测试条件,如需讨论具体测试方法或数据分析,欢迎在评论区留言。