技术讲座
切削液应用技术
第11讲：切削液的加工性能评价
刘镇昌济南库伦特科技有限公司济南250101
摘要：介绍了评价切削液加工性能的实机切削试验方法、模拟切削试验方法及切削液加工性能的综合评价方法。
关键词：切削液，性能评价，加工性能，综合评价
切削加工的种类很多，加工对象和加工工具的材质、性状等往往又各不相同，与之相适应的切削液自然也当各具特色，导致切削液产品种类繁多。如何科学地、恰当地评价和选择切削液就是个不可回避的现实问题。另一方面，从切削液的研究、生产角度来看，需要对切削液不断地进行改进、创新。在这两方面都需要解决好切削液的性能评价问题。
切削液的性能可分为加工性能、理化性能、环卫性能三个大的方面【1，2】。切削液的加工性能系指切削液在切削过程中所能表现出来的效能，它直接与切削加工效果有关。这些效果包括加工质量、加工效率、刀具损耗、切屑处理等几个主要方面，其中加工质量包括加工精度和已加工表面完整性（表面粗糙度、表面变质层、残留应力），并综合体现在工序成本中。
评价切削液加工性能的试验室方法目前尚不成熟，仍不得不依靠实际的切削试验。通过切削试验获取切削过程的各种输出信息，并进行处理。最后，根据这些被处理过的信息，按一定的数学模型去进行性能评价。
1评价切削液加工性能的实机切削试验方法
所谓实机切削试验，就是直接在生产线或加工机床上进行切削试验，检测切削结果数据，按照一定的评价模型对受试切削液的加工性能做出评价。实机切削试验可以归纳为三种方式：工序节拍方式、参数调整方式、综合优化方式。
1.1 工序节拍方式
（1）试验方法
所谓工序节拍方式，是指使用受试切削液，按照原有工艺的参数、步骤和节拍在生产线或加工机床上对零件进行切削加工，检测某些加工结果数据，对受试切削液做出性能评价。采用工序节拍方式时，除切削液外，其余工艺条件保持不变。因此，试验方法简单，换上受试切削液，一切按照原有工艺规程进行切削加工即可。
（2）评价指标
由于工件、机床、刀具、切削用量等切削输入参数与原有加工方式相同，切削输出结果中加工效率基本上没有变化，可选用的评价指标是刀具寿命和加工质量。加工质量指标中，又以已加工表面粗糙度较为敏感，其次是加工精度。
（3）特点与应用
工序节拍方式针对某一具体的加工环境对切削液性能进行评价，这是最接近加工实态的试验方式，试验结果可靠。由于这种试验方式具有很强的针对性，因此其评价结果的代表性也较差，即是说，在这种具体加工环境下性能优异的切削液在别的加工环境下未必如此。此外，这种试验方式需耗费较长时间。但由于生产节拍方式简单易行，不影响企业的生产计划，易于被企业接受，因此是目前应用最为广泛的试验方法。
1.2 参数调整方式
（1）试验方法
所谓参数调整方式，跟工序节拍方式一样，仍然是直接在加工机床上进行切削试验，检测切削结果数据，按照一定的评价模型对受试切削液的加工性能做出评价。所不同的是，前者可以对切削液的供液方法和压力、流量等参数进行调整，以使切削液充分发挥其加工效能。
（2）评价指标
参数调整方式所选用的评价指标与工序节拍方式相同。
（3）特点与应用
参数调整方式的特点与工序节拍方式大抵相同。由于可以对供液方法和压力、流量等参数进行调整，试验参数空间有所扩展，试验工作量必然增加。但是，这些尝试和努力可能找到最适合的供液参数，使切削液充分发挥其加工效能，往往能够得到出乎意料的结果。采用参数调整方式最好先在单机上进行试验，切削液及其供液参数确定后再移到生产线上实施。
1.3 综合优化方式
（1）试验方法
在参数调整方式的基础上，如果把可调整的试验参数进一步扩展到切削用量三要素（切削速度、进给量、背吃刀量），就是综合优化方式。在这种方式下，可以在更为广泛的参数空间内搜索受试切削液加工效能的最佳值域。
（2）评价指标
采用综合优化方式进行试验时，切削液加工性能的评价指标除刀具寿命和加工质量之外，还有加工效率指标，如：单位工序时间、每班次加工零件数、金属切除率等。
（3）特点与应用
采用综合优化方式评价切削液的加工性能时，可变更的输入参数有切削液、供液方式、供液压力、供液流量、切削速度、背吃刀量、进给量等。如果进行单因素试验，工作量将会很大。这时，一般需要进行周密的试验方案设计。比如，采用正交试验法，事先确定优化目标，并选择恰当的因素和水平进行试验，以较少的试验次数获得较好的试验结果。综合优化试验方式不适合在生产线上评价切削液的加工性能，主要用于与切削液相关的技术攻关、科学研究、产品开发等场合。
1.4 用实机切削试验法评价切削液加工性能举例【3】
试验方法：工序节拍方式实机试验
工件：高铬耐磨铸铁内衬套（硬度HB400），直径186mm，长度413mm，壁厚20mm 试验机床：CW6163C
加工方式：外圆车削
试验刀具：刀片YBD052，CNMA120408，刀杆MCMNN2525P12（刀槽前角－9o，主偏
角50o）
切削用量：切削速度43.9m/min，进给量0.8mm/r，背吃刀量2mm
受试切削液：A（合成型）、B（微乳化型）、C（非活性极压乳化型）
评价指标：刀具达到磨损限时切除金属总体积
试验结果：见表1
表1 使用不同切削液的车削试验结果
可以看出，就加工效能而言，非活性极压乳化型切削液最好；微乳化型切削液次之；合成型切削液最差。从试验记录中也可看出，使用合成切削液时，曾发生两次闷车（卡盘打滑，工件停转），这是由于合成切削液的润滑性较差、切削力较大所致。图1为试验现场照片。
图1 切削试验现场照片
2评价切削液加工性能的模拟切削试验方法
如前所述，评价切削液加工性能的实机切削试验方法虽然最接近加工实态，试验结果可靠。但它也有一些缺点。比如，评价结果有很大的局限性。因为实机切削试验法的评价结果是在某一具体的加工环境中得出的，其好坏只有相对意义。说某种切削液的加工性能好或者不好，是在特定的加工环境中与其它切削液相互比较而言。实机切削试验法（尤其是工序节拍方式）耗费时间较长，调整参数不便；此外，在生产现场进行评价还受到各种各样的限制。比如，不能对工件的预制状态进行精确控制，容易引起试验误差；亦不大可能对多种切削液做出性能评价，因为在生产现场更换切削液毕竟是一件颇为麻烦的事情。所以，无论是为了现场生产选择切削液，还是为了开发和研究新型切削液，都需要建立实验室模拟试验方法。
模拟切削试验有两类：一类是在通用机床上模拟切削加工实态；另一类是设计制造专门的模拟评定试验机。
2.1 在通用机床上进行的模拟切削试验
通用机床指各类车床、铣床、钻床、镗床、刨床、磨床等。可以利用这些通用机床的固有功能来模拟各种不同的加工状态和环境，用于评价切削液的加工性能。
在设计和实施切削液的实验室模拟评价试验时，需注意以下几点：
①试验应该有明确的意义。它必须模拟金属切削过程中最重要的加工要素和条件。也就是说，模拟的切削状态要尽可能接近实际的切削状态。这一点至关重要；
②输入参数必须是可控制的，而且对试验结果的影响应该是显著的；
③作为评价指标的试验结果应便于测量，或者能够与基准液或其它参考液相互比较；
④要保证试验数据的真实性、精确性和可靠性。试验必须进行得十分仔细，同一种试验需进行多次，对检测数据取平均值。要留意试验中出现的异常现象。必须牢记：任何人为地为了加速试验而设置的不真实条件都将导致虚假的结论。
模拟切削试验可以直接使用实际的机械零件，但更多的是使用特制的试件。试件的材料和热处理状态要与实际零件相同，加工部位的形状要与被加工零件相似，其余部位尽量简单，以降低成本。在评价指标方面，除使用与加工性能有关的试验结果外，还可以在线检测切削力、切削温度等伴生效应的值作为辅助的评价指标。模拟试验也可以采用工序节拍方式、参数调整方式或综合优化方式。
（1）单项模拟切削试验
一般采用钻削、车削或铣削的方法进行模拟试验。钻削试验法用于评价切削液的加工性能由来已久。国内外不少学者从事过这方面的试验研究。文献【4】比较了钻削、车削和铣削试验，认为用高速钢钻头进行钻削试验来评价不同切削液的加工性能是最好的方法。评价指标可以是钻孔数、钻孔表面粗糙度、钻头磨损、钻削力和扭矩等。在数控钻床上进行钻孔试验操作方便，得出的试验结果一致性较好。
（2）综合模拟切削试验
美国有一家技术组织TechSolve认为【5】，由于没有一种单独的切削试验方法能够满足预测切削液加工性能的要求，建议采用四种不同的金属切削试验，每种试验考察切削液在金属去除过程中的一个不同方面的表现。表2是作者根据文献【5】的文字说明归纳出来的试验要素一览表。
表2 用综合模拟切削试验法评价切削液加工性能的要素一览表
2.2 切削液加工性能模拟评定试验机
a）美国Falex攻丝扭矩试验机b）国产MRG-005型攻丝扭矩试验机
图2 攻丝扭矩模拟评定试验机
攻丝扭矩模拟评定试验机是一种技术上较为成
熟的金属加工液模拟评价设备。该设备使用标准丝锥
和有预制底孔的标准螺母（丝锥和螺母材料的物理性
能受严格控制）。试验时，丝锥浸泡在受试切削液中进
行攻丝加工，设备自动记录切削过程中攻丝扭矩的变
化，并进行数据处理、输出试验结果。攻丝扭矩模拟
评定试验机最早由美国Falex公司生产面世（图2a）。
我国“八五”攻关计划列为开发项目，由济南试验机厂
（现为济南试金集团有限公司）承担研制任务，并于
上世纪九十年代开发成功（图2b）。
丝锥是一种多刃成形刀具，攻丝是一种低速成形
切削加工方法。由于是对称的内表面切削，刀具没有
退让余地，还带有一定的挤压成分。攻丝扭矩模拟评
定试验机可用于金属加工液的润滑性能的模拟评定，
包括切削液、塑性成形加工润滑剂等。但对于无挤压
成分的非成形刀具加工，尤其是中、高速切削加工用
油（液），由于模拟的切削状态和实际加工环境之间的
差异较大，模拟试验结果与实际加工效果之间的相关
性值得进一步探讨。
3 切削液加工性能的综合评价
图3 综合评价模型的计算程序流程图
上述评价试验的结果若是单项指标，或者只针对1种切削液，试验结束后优劣自然分明；若评价指标有多个并且针对多种切削液，就需要进行综合评价。综合评价的方法颇多，图3所示为作者使用过的一种切削液综合评价方法的计算程序流程【6】（数学模型略）。
因为实验结果是一组量纲不尽相同的物理量，为便于综合比较，首先须将这些物理量按一定的优劣对应关系转化为无量纲数，这种优劣对应关系称为优越性隶属函数，其函数关系一般需要由评价者根据经验和实际情况设定。各评价指标的权系数由评价者从切削液的使用目的和加工要求出发，结合自己的知识和经验确定，通常可辅以层次分析法减轻主观失误。输人数据后，上机运算就可立即打印出评价结果。
参考文献
1 刘镇昌. 金属切削液----选择、配制与使用. 北京：化学工业出版社，2007
2 刘镇昌. 切削液技术. 北京：机械工业出版社，2008
3 庞文焕. 高铬耐磨铸铁外圆车削工艺参数优化试验研究，【学士学位论文】.指导教师刘镇昌.
济南：山东大学，2006. 6
4 Leep, H. R., Investigation of synthetic cutting fluids in drilling, turning and milling processes,
Lubrication Engineering，1981，37（12）：715~721
5 Jerry P. Byers. Metalworking Fluids（2nd Edition）. London & New York：CRC Press, Taylor and
Francis Group, Society of Tribologists and Lubrication Engineers, 2006
6 刘镇昌. 磨削液的效能识别及作用机理研究，【博士学位论文】. 指导教师陈日曜. 武汉：
华中科技大学（原华中理工大学），1988
第一章金属材料切削加工性 切削加工性：Machinability，指金属材料被切削加工成合格零件的难易程度。例如：以车削45#钢为例： 材料硬度HB200（正火） 单位切削力κc=200kg/mm2 用YT15车刀车削：IT8 νc=120 θ=800oC 此种车削方法家喻户晓，人人皆知，谁都会做，没什么难点。 1. 铝合金，这是比较好加工的，κc=70，νc=800m/min时，θ也不高，T很长。 2. 灰口铸铁HT200 κc=114 断屑 切削加工性评价指标： ①刀具耐用度高；T ②许用切削速度高；νc ③已加工表面易于达到； ④车削时断屑； ⑤切削力小，切削温度低。F c θ 3. 45#淬火HRC50 切削力F c大，切削温度θ高，刀具耐用度T低。 一般情况下不车，只能磨削。IT8 §1—1 衡量切削加工性指标
以车削45#钢(HB200)为参照基准： 刀具材料：YT15； 刀具耐用度：T=60min ； [ν60]j =100m/min ； 当切削LY12 ν60=300m/min 相比 []6060300 3100 r j νκν= == 一、称相对加工性 相对加工性比较表 二、衡量指标： 1. 刀具耐用度T ： T 较长，加工性较好。 例：45#钢 T=60min 30C r M n SiA T=20min 加工性差。 2. 切削速度νc ： 例：45#钢 νc =100m/min YT15 LY12 νc =300m/min YG15
300 3 100 r κ= = 加工性好。 泰勒公式： 0.4c A T ν= 切削速度是根据刀具耐用度确定的。一定刀具耐用度下有一个允许的切削速度νT 。 3. 切削力F c （或者κc ） 凡切削力大者，加工性差。 单位切削力κc 比较 4. 切削温度(θ) 凡是切削温度高者，加工性差。 切削温度比较表 条件： νc =60m/min a p =3 f=0.1 见图（一） θo
一．金属加工液的性能及其应用的添加剂1.金属加工液简介 金属加工液（Metalworking fluids）主要是金属加工用的液体，根据加工工艺类型的不同，可分为金属成型、金属切削、金属防护和金属处理四大类。按形态分为：油型、可溶性油、半合成液、合成液。主要起润滑和冷却作用，兼有防锈清洗等作用。一般的金属加工液包括切削液、切削油、乳化液、冲压油、淬火剂、高温油、极压切削液、磨削液、防锈油、清洗剂、发黑剂、拉深油等。 2.金属加工液的常见问题与解决方案（水溶性切削液） 金属加工液的常见问题与解决方案（水溶性切削液） ◆工件表面光洁度◆ ●可能原因 １、稀释液浓度太低 ２、切削液定向喷射不好或流量过低 ３、金属加工屑污染 ４、水质影响，溶液不稳定 ５、使用刀具与材料或加工工艺错配 ●解决办法 １、调整稀释液浓度 ２、检查金属加工液供应系统有否堵塞并加以清洁，直接喷在刀刃上 ３、过滤稀释液 ４、硬水会道致某些切削液不稳定影响到表面切削液金属加工液. ５、与刀具供应商协商，选择正确型号金属加工液论坛,切削液,乳化液,半合成,全合成, ◆工件腐蚀◆ ●可能原因 １、浓度太低度 ２、水质硬度太高 ３、溶液被污染 ４、防腐剂已降解或消耗 ５、溶液酸性值过低度 ６、高温以及潮湿环境 ７、工件处理和储存 ●解决办法 １、增加并校正使用浓度 ２、检测水硬度，使用150ppm硬度的水 ３、确定及除去污染物，或更换新的溶液 ４、添加新溶液
５、适当添加PH调整剂 ６、降低温度和湿度，在成品上施涂防锈剂 ７、工件存放干燥通风的环境中，长时间存放时需要施涂防锈剂 ◆刀具/砂轮寿命下降◆ ●可能原因 １、大量金属屑 ２、溶液污染 ３、浓度太低切削液金属加工液 ４、水质影响 ５、使用刀具/砂轮与材料工艺错配 ６、切削液润滑性能不好 ●解决办法 １、净化切削液（更换/过滤） ２、确定及去除污染物 ３、调整浓度 ４、正确地调配切削液 ５、与刀具供应商协商，选配正确型号金属加工液论坛 ６、换用润滑性能好的产品 ◆发热量大，刀具使用寿命短◆ ●可能原因 １、冷却性能差最专业的金属加工液论坛|切削液|切削油|冲压油|防锈油|清洗剂|添加剂|防锈剂|乳化液|半合成|全合成|润滑油|润滑脂 ２、切削液定向喷射不好或流量过低 ●解决办法 １、选择冷却性能好的产品金属加工液论坛,切削液,乳化液,半合成,全合成,切削油,防锈油,防锈剂,润滑油, 水溶性,配方 ２、增加流量或直接喷在刀刃上 ◆稀释液上面有浮油◆ ●可能原因 １、设备润滑油污染 ２、混合条件差 ３、经纯油加工的零件 ●解决办法 １、用撇油器撇除漏油 ２、重新配制稀释液，确保边搅拌边将油加入水中 ３、用撇油器除去，加工前将零件清洗干净屑污染 ◆气味难闻和颜色变化◆ ●可能原因 １、水质太差 ２、外来油品的严重污染 ３、产品更新率低 ４、设备（油箱、管道、喷射系统）上污秽 ●解决办法切削液
技术讲座 切削液应用技术 第11讲：切削液的加工性能评价 刘镇昌济南库伦特科技有限公司济南250101 摘要：介绍了评价切削液加工性能的实机切削试验方法、模拟切削试验方法及切削液加工性能的综合评价方法。 关键词：切削液，性能评价，加工性能，综合评价 切削加工的种类很多，加工对象和加工工具的材质、性状等往往又各不相同，与之相适应的切削液自然也当各具特色，导致切削液产品种类繁多。如何科学地、恰当地评价和选择切削液就是个不可回避的现实问题。另一方面，从切削液的研究、生产角度来看，需要对切削液不断地进行改进、创新。在这两方面都需要解决好切削液的性能评价问题。 切削液的性能可分为加工性能、理化性能、环卫性能三个大的方面【1，2】。切削液的加工性能系指切削液在切削过程中所能表现出来的效能，它直接与切削加工效果有关。这些效果包括加工质量、加工效率、刀具损耗、切屑处理等几个主要方面，其中加工质量包括加工精度和已加工表面完整性（表面粗糙度、表面变质层、残留应力），并综合体现在工序成本中。 评价切削液加工性能的试验室方法目前尚不成熟，仍不得不依靠实际的切削试验。通过切削试验获取切削过程的各种输出信息，并进行处理。最后，根据这些被处理过的信息，按一定的数学模型去进行性能评价。 1评价切削液加工性能的实机切削试验方法 所谓实机切削试验，就是直接在生产线或加工机床上进行切削试验，检测切削结果数据，按照一定的评价模型对受试切削液的加工性能做出评价。实机切削试验可以归纳为三种方式：工序节拍方式、参数调整方式、综合优化方式。 1.1 工序节拍方式 （1）试验方法 所谓工序节拍方式，是指使用受试切削液，按照原有工艺的参数、步骤和节拍在生产线或加工机床上对零件进行切削加工，检测某些加工结果数据，对受试切削液做出性能评价。采用工序节拍方式时，除切削液外，其余工艺条件保持不变。因此，试验方法简单，换上受试切削液，一切按照原有工艺规程进行切削加工即可。 （2）评价指标 由于工件、机床、刀具、切削用量等切削输入参数与原有加工方式相同，切削输出结果中加工效率基本上没有变化，可选用的评价指标是刀具寿命和加工质量。加工质量指标中，又以已加工表面粗糙度较为敏感，其次是加工精度。
常用切削液产品使用性能的区别 最常用的三大类切削液：水溶液、乳化液和切削油。 1、水溶液类：水溶液是以水为主要成分的切削液。水的导热性能和冷却效果好，但单纯的水容易使金属生锈，润滑性能差。因此，常在水溶液中加入一定量的添加剂，如防锈添加剂、表面活性物质和油性添加剂等，使其既具有良好的防锈性能，又具有一定的润滑性能。在配制水溶液时，要特别注意水质情况，如果是硬水，必须进行软化处理。 2、乳化液类：乳化液是将乳化油用95%～98%的水稀释而成，呈乳白色或半透明状的液体，具有良好的冷却作用。但润滑、防锈性能较差。通常再加入一定量的油性、极压添加剂和防锈添加剂，配制成极压乳化液或防锈乳化液。 3、切削油类：切削油的主要成分是矿物油，少数采用动物油或复合油。纯矿物油不能在摩擦界面形成坚固的润滑和防锈作用。 切削液的选用 1) 、粗加工时切削液的选用粗加工时，加工余量大，所用切削用量大，产生大量的切削热。采用高速钢铣刀切削时，使用切削液的主要目的是降低切削温度，减少铣刀磨损。硬质合金刀具耐热性好，一般不用切削液，必要是可采用低浓度乳化液或水溶液。但必须连续、充分地浇注，以免处于高温状态的硬质合金刀片产生巨大的内应力而出现裂纹。 2) 、精加工时切削液的选用精加工时，要求表面粗糙度值较小，一般选用润滑性能较好的切削液，如高浓度的乳化液或含极压添加剂的切削油。 3) 、根据工件材料的性质选用切削液切削塑性材料时需用切削液。切削铸铁、黄铜等脆性材料时，一般不用切削液，以免崩碎切屑黏附在机床的运动部件上。加工高强度钢、高温合金等难加工材料时，由于切削加工处于极压润滑摩擦状态，故应选用含极压添加剂的切削液。切削有色金属和铜、铝合金时，为了得到较高的表面质量和精度，可采用10%～20%的乳液化、煤油或煤油与矿物油的混合物。但不能用含硫的切削液，因硫对有色金属有腐蚀作用。切削镁合金时，不能用水溶液，以免燃烧。
切削液的主要作用和用途 在金属切削过程中，为提高切削效率，提高工件的精度和降低工件表面粗糙度，延长刀具使用寿命，达到最佳的经济效果，就必须减少刀具与工件、刀具与切屑之间磨擦，及时带走切削区内因材料变形而产生的热量。要达到这些目的，一方面是通过开发高硬度耐高温的刀具材料和改进刀具的几何形状,如随着碳素钢、高速钢硬质合金及陶瓷等刀具材料的相继问世以及使用转位刀具等，使金属切削的加工率得到迅速提高；另一方面采用性能优良的切（磨）削液往往可以明显提高切削效率，降低工件表面粗糙度，延长刀具使用寿命，取得良好和经济效益切削液作用有如下几方面： １．冷却作用 冷却作用是依靠切削液的对流换热和汽化把切削热从固体（刀具、工件和切屑）带走，降低切削区的温度，减少工件变形，保持刀具硬度和尺寸。 切削液的冷却作用取决于它的热参数值，特别是比热容和热导率。此外，液体的流动条件和热交换系数也起重要作用，热交换系数可以通过改变表面活性材料和汽化热大小来提高。水具有较高的比热容和大的导热率，所以水基的切削性能要比油基切削液好。 改变液体的流动条件，如提高流速和加大流量可以有效地提高切削液的冷却效果，特别对于对于冷却效果差的油基切削液，加大切削液的供液压力和加大流量，可有较提高冷却性能。在枪钻深孔和高速滚齿加工中就采用这个办法。采用喷雾冷却，使液体易于汽化，也可明显提高冷却效果。切削液的冷却效果受切削液的渗透性能所影响，渗透性能好的切削液，对刀刃的冷却速度快，切削液的渗透性能与切削液的粘度和浸润性有关。低粘度液体比高粘度液体渗透性能要好，油基切削液的渗透性能比水基切削液渗透性能要强，含有表面活性剂的水基切削液其渗透性能则大大有所提高。切削液的浸润性能与切削液的表面张力有关，当液体表面张力大时，液体在固体的表面向周围扩张聚集成液滴，这种液体的渗透性能就差；当液体表面张力小时，液体在固体表面向周围扩展，固体－液体－气体的接触角很小，甚至为零，此时液体的渗透性能就好，液体能迅速扩
切削液及其选用分析 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
切削液及其选用分析 一、前言 二、合理选用冷却润滑液，可以有效地减小切削过程中的摩擦，改善散热条件，而降低切 削力，切削温度和刀具磨损，提高刀具耐用度，切削效率和已加工表面质量及降低产品的加工成本。随着科学技术和机械加工工业的不断发展，特别足大量的难切削材料的应用和对产品零件加工质量要求越来越高，这就给切削加工带来了难题。为了使这些难题获得解决，除合理选择别的切削条件外，合理选择切削液也尤为重要。 三、二．切削的分类 四、1．水溶液： 五、其主要成分是水。由于水的导热系数是油的导热系数三倍，所以它的冷却性能好。在 其中加入一定量的防锈和汕性添加剂，还能起到一定的防锈和润滑作用。 六、2．乳化液： 七、(1)普通乳化液：它是由防锈剂，乳化剂和矿物油配制而成。清洗和冷却性能好，兼 有防锈和润滑性能。 八、(2)防锈乳化液：在普通乳化液中，加入大量的防锈剂，其作用同上，用于防锈要求 严格的工序和气候潮湿的地区。 九、(3)极压乳化液：在乳化液中，添加含硫，磷，氯的极压添加剂，能在切削时的高 温，高压下形成吸附膜，起润滑作用。 十、3．切削油： 十一、(1)矿物油：有5#、7#、10#、20#、30#机械油和柴油，煤油等，适用于一般润滑。
十二、(2)动，植油及复合油：有豆油、菜子油、棉子油、蓖麻油、猪油等。复合油是将动、植、矿三种油混合而成。它具有良好地边界润滑。 十三、(3)极压切削油：它是以矿物油为基础，加入油性，极压添加剂和防锈剂而成。具有动，植物油良好地润滑性能和极压润滑性能。 十四、三．切削液的作用 十五、 1.冷却作用： 十六、它可以降低切削温度，提高刀具耐用度和减小工件热变形，保证加工质量。一般的情况下，可降低切削温度50～150℃。 十七、 2.润滑作用： 十八、可以减小切屑与前刀面，工件与刀具后刀面的摩擦，以降低切削力，切削热和限制积屑瘤和鳞刺的产生。一般的切削油在200℃左右就失去润滑能力。如加入极压添加剂，就可以在高温(600～1000℃)、高压(1470～1960MPa)条件下起润滑作用。这种润滑叫做极压润滑。 十九、 3.清洗作用： 二十、可以将粘附在工件，刀具和机床上的切屑粉末，在一定压力的切削液作用下冲洗干净。 二十一、 4.防锈作用： 二十二、防止机床、工件、刀具受周围介质(水分、空气、手汗)的腐蚀。 二十三、四．冷却润滑液中的添加剂 二十四、 1.油性添加剂： 二十五、动植物油、脂肪酸及其皂、脂肪醇及多元醇、酯类、酮类、胺类等化合物。二十六、 2.极压添加剂：
金属切削液的作用 (1)润滑作用：金属切削加工液（简称切削液）在切削过程中的润滑作用，可以减小前刀面与切屑，后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工性能。 在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮磨粒－工件及磨粒－磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减小，防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力和摩擦热，提高砂轮耐用度以及工件表面质量。 （2）冷却作用：切削液的冷却作用是通过它和因切削而发热的刀具（或砂轮）、切屑和工件间的对流和汽化作用把切削热从刀具和工件处带走，从而有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷却性能和其导热系数、比热、汽化热以及粘度（或流动性）有关。水的导热系数和比热均高于油，因此水的冷却性能要优于油。 （3）清洗作用：在金属切削过程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利，不致影响切削效果。对于油基切削油，粘度越低，清洗能力越强，尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油，渗透性和清洗性能就越好。含有表面活性剂的水基切削液，清洗效果较好，因为它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂轮上，同时它能渗入到粒子和油泥粘附的界面上，把它从界面上分离，随切削液带走，保持切削液清洁。 4）防锈作用：在金属切削过程中，工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀，与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。此外，在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时，也要求切削液有一定的防锈能力，防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是在我国南方地区潮湿多雨季节，更应注意工序间防锈措施。 （5）其它作用：除了以上4种作用外，所使用的切削液应具备良好的稳定性，在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力，不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件，对人体无危害，无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收，低污染，排放的废液处理简便，经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。 车削螺纹时，恰当地使用切削液，可提高生产率和零件质量，切削液的主要作用如下： 1、能降低切削时产生的热量，减少由于温升引起的加工误差。 2、能在金属表面形成薄膜，减少刀具与工件的摩擦，并可冲走铁屑，从而降低工件表面粗糙度值，减少刀具磨损。 3、切削液进入金属缝隙，能帮助刀具顺利切削。 金属切削液在金属切削、磨削加工过程中具有相当重要的作用。实践证明，选用合适的金属切削液，能降低切削温度60~150℃，降低表面粗糙度，1~2级，减少切削阻力15~30%，成倍地提高刀具和砂轮的使用寿命。并能把铁屑和灰末从切削区冲走，因而提高了生产效率和产品质量。故它在机械加工中应用极为广泛。 切削液应具备以下几方面的作用： 1) 冷却作用在工件切削加工过程中，能及时而迅速的降低切削区的温度，即降低通常因摩擦引起的温升、冷却也影响切削效率，切削质量及刀具寿命。 2) 润滑作用能减少切削刀具与工件间摩擦。润滑液能浸润到刀具与工件及其切屑之间，减少摩擦和粘结，降低切削阻力，保证切削质量，延长刀具寿命。 3) 洗涤作用使切屑或磨料粒子被冲洗而离开刀具和工件的加工区，以防它们相互粘结及粘附在工件、刀具和机床上妨碍 4) 防锈作用应有一定的防锈性能，防止工件和机床生锈。如提高防锈性能，还可部分取代工序间防锈。 上述的冷却、润滑、洗涤、防锈四个性能不是完全孤立的，它们有统一的方面，又有对立方面。如切削油的润滑、防锈性能较好，但冷却、清洗性能差；水溶液的冷却、洗涤性能较好，但润滑、和防锈性能差。因此，在选用切削液时要全面权衡利弊。 切削液性能要达到以下要求： 1) 热容量大，导热性好，具有较好的冷却作用。 2) 具有较高的油性或在金属表面的吸附作用。能使形成的吸附薄膜具有较高的强度，牢固的吸附在金属表面，起到良好的润滑作用。 3) 防锈性好，对金属不起腐蚀作用，不会因腐蚀而损坏机床和工件的精度及表面粗糙度。 4) 表面张力低，易于均匀扩散，有利于冷却和洗涤作用并具有较好的润滑性。 5) 使用方便，价格低廉，要求容易配置并最好适用于多种金属材料和多种加工方式（如车、磨、刨等），有一定的透明度，在提高切削速度时不冒烟。
切削液性能的评定方法 过去对切削液润滑性能的评定，一般采用四球机测定最大无卡咬负荷（PB 值）。近年来已逐渐采用切削机床进行切削试验来评定切削液的使用性能。这种方法是在工件、刀具、切削条件、供液法等全部保持在相同的条件下，仅改变切削液，根据不同的切削液所测定的刀具寿命、加工试件表面粗糙度、尺寸精度、切削力、攻螺纹扭矩等切削特征值来判断切削液的优劣。评定切削液的条件和主要参数 1)加工方法（车削、铣削、钻削、攻螺纹）。 2)工件（材料、硬度、热处理状态、形状）。 3)刀具（种类、材料、形状、表面处理、生产厂）。 4)机床（制造厂商、种类、型号、刚度）。 5)同剂条件（切削速度、进给量、切削深度）。 6)供液方式及供液量。 7)切润液（种类、稀释率） 评定切削液性能的项目 1)刀具寿命（刀具磨损量、加工零件数）。 2)加工试件表面粗糙度。 3)精度（尺寸精度、圆度、圆柱度、扩大量等）。 4)切削力、攻螺纹扭矩、 5)切削温度。 6）其他（刀－屑接触长度、切屑厚度等）。 评定磨削液的条件和参数 1)加工方法（平面磨床、外圆磨床、内圆磨床） 2)适用机床（制造厂商、磨料种类、粒度、硬度、组织、结合剂、形状及尺寸）。 3)工件（材料、硬度、热处理状态、形状） 4)砂轮（制造厂商、磨料种类、粒度、硬度、组织、结合剂、形状及尺寸）。 5)磨削条件（磨削速度、进给量、磨削深度）。 6)修整条件（修整器种类、修整速度、修整深度、修整进给量、修整数）。
7)供液方式及供液量。 8)磨削液（种类、稀释倍数）。 评定磨削液性能的项目 1)砂轮寿命（砂轮磨损量、砂轮的磨损状态等）。 2)磨削力。 3)试件表面粗糙度及尺寸精度。 4)工件表面状态（磨削烧伤、磨削裂纹、加工变质层、残余应力）。 5)磨削温度。 6)磨削比。磨削比的计算如下： 磨削比＝工件磨除量／砂轮磨损量 砂轮磨损量＝砂轮半径减少量x砂轮直径xπx工件宽度 工件磨除量＝（磨前工件高度－磨后工件高度）x 工件长度x工件宽度
内部 切削液使用管理规定
2016年4月8日
发放：一车间、五车间、九车间、经营管理处、质量检验处 编制： 校对： 审核： 批准：
合理选用冷却润滑液，可以有效地减小切削过程中的摩擦，改善散热条件，而降低切削力，切削温度和刀具磨损，提高刀具耐用度，切削效率和已加工表面质量及降低产品的加工成本。随着科学技术和机械加工工业的不断发展，特别足大量的难切削材料的应用和对产品零件加工质量要求越来越高，这就给切削加工带来了难题。为了使这些难题获得解决，除合理选择别的切削条件外，合理选择切削液也尤为重要。 2 切削的分类 2.1水溶液 其主要成分是水。由于水的导热系数是油的导热系数三倍，所以它的冷却性能好。在其中加入一定量的防锈和汕性添加剂，还能起到一定的防锈和润滑作用。 2.2 乳化液： 2.2.1普通乳化液：它是由防锈剂，乳化剂和矿物油配制而成。清洗和冷却性能好，兼有防锈和润滑性能。 2.2.2防锈乳化液：在普通乳化液中，加入大量的防锈剂，其作用同上，用于防锈要求严格的工序和气候潮湿的地区。 2.2.3极压乳化液：在乳化液中，添加含硫，磷，氯的极压添加剂，能在切削时的高温，高压下形成吸附膜，起润滑作用。 2.3切削油： 2.3.1矿物油：有5#、7#、10#、20#、30#机械油和柴油，煤油等，适用于一
2.3.2动，植油及复合油：有豆油、菜子油、棉子油、蓖麻油、猪油等。复合油是将动、植、矿三种油混合而成。它具有良好地边界润滑。 2.3.3 极压切削油：它是以矿物油为基础，加入油性，极压添加剂和防锈剂而成。具有动，植物油良好地润滑性能和极压润滑性能。 3 切削液的作用 3.1 冷却作用 它可以降低切削温度，提高刀具耐用度和减小工件热变形，保证加工质量。一般的情况下，可降低切削温度50～150℃。 3.2 润滑作用 它可以减小切屑与前刀面，工件与刀具后刀面的摩擦，以降低切削力，切削热和限制积屑瘤和鳞刺的产生。一般的切削油在200℃左右就失去润滑能力。如加入极压添加剂，就可以在高温(600～1000℃)、高压(1470～1960MPa)条件下起润滑作用。这种润滑叫做极压润滑。 3.3 清洗作用 它可以将粘附在工件，刀具和机床上的切屑粉末，在一定压力的切削液作用下冲洗干净。 3.4 防锈作用 防止机床、工件、刀具受周围介质(水分、空气、手汗)的腐蚀。 4 冷却润滑液中的添加剂 4.1 油性添加剂
机械工厂如何简单判断不同切削液的性能和质量差异 可按如下方法在工厂内对不同的切削液产品的主要性能指标进行简单可行的比较： 1、润滑性能 在相同设备、同样刀具并加工同样工件的情况下，比较刀具寿命（单把刀可加工的零件数或者切削距离）以及加工质量（表面光洁度）。刀具寿命越长、加工表面光洁度越好，则切削液润滑性能越优秀。润滑性能是切削液非常重要的指标。直接影响加工质量和成本。但是无法直观判断，因为你无法获知切削液的配方及其有效润滑成分的多少。 2、稳定性 取原液适量放置在透明容器中静置24小时，观察原液是否有分层和杂质，是否均匀； 取原液适量用自来水配制成5%稀释液在透明容器中静置15分钟，观察稀释液是否均匀，是否有分层和杂质。 上述两项有任何一项出现分层、杂质及不均匀现象。即可判定切削液稳定性较差。 3、泡沫性能 配置5%浓度稀释液并放置在透明的试剂瓶中，盖好盖子。然后用正常力量上下摇动试剂瓶15秒钟然后静置在桌面上开始计时并观察：瓶中产生的泡沫如能在15秒内消失，则泡沫性能合格。消失速度越快越好。 4、防锈性能及防腐蚀性能 配置5%浓度稀释液适量，选取尺寸适中的所加工零件（有经过切削加工的加工面）在切削液中浸泡适当时间（半小时到数小时。根据零件加工时间长短）后取出在空气中静置观察：多长时间以后零件出现锈蚀或者腐蚀。基本的要求是3-5天。时间越长，自然防锈防腐能力越长。 特别说明，对此性能用这种方法只能初略判断。对一些特殊的材料（比如航空铝合金），往往需要严格的实验室验证。 5、抗菌能力 配置5%浓度稀释液适量并在容器中静置，定期嗅闻切削液味的变化。越早变味发臭的切削液，其抗菌能力越差。
第七章工件材料的切削加工性 工件材料的种类繁多，性能各异。本章主要研究工件材料的切削加工性、影响切削加工性的因素和改善切削加工性的办法。 7．1 必备知识和考试要点 1．了解切削加工性的概念和衡量指标。 2．熟悉影响材料切削加工性的因素。 3．掌握改善材料切削加工性的办法。 4．了解难加工材料切削加工的问题和对策。 7. 2 典型范例和答题技巧。 [例7．1] 工件材料切削加工性的含义是什么?为什么说它是相对的? [答案] 工件材料切削加工性是指在一定的条件下，工件材料切削加工的难易程度。由于切削加工的条件和要求不同，材料的切削加工性有不同的内容和指标。所谓材料切削加工的难易，都是相对某种工件材料而言，这种难易程度是一个相对概念。例如以45钢为基准时，可以说高强度钢切削加工性不好，就是相对于45钢而言。 [例7．2] 常用的切削加工性衡量指标有哪些?各用于什么场合?何谓相对加工性? [答案] 常用的切削加工性衡量指标有：(1)以表面加工质量衡量切削加工性。容易获得好的加工表面质量的材料，切削加工性好，反之则差。该指标是零件精加工时常用的衡量指标。(2)以刀具耐用度衡量切削加工性。在相同的切削条件下加工不同材料时，刀具耐用度较长，或允许的切削速度较高，或切除金属体积较多，切削加工性好。其中相同切削条件下比较刀具耐用度和相同刀具耐用度下比较允许的切削速度是最常用的切削加工性指标，可适用于各种加工条件。(3)以单位切削力、切削温度衡量切削加工性。在相同的条件下，切削力小、切削温度低时，材料的切削加工性好。在粗加工或机床刚性、动力不足时用这种衡量指标。(4)以断屑性能衡量切削加工性。在自动机床、组合机床及自动生产线或深孔钻削等对工件材料断屑性能有要求时，采用这种衡量指标。 相对加工性K v是指以强度 b=0．637GPa的45钢的v60为基准，记为(v60)；其它被切削材料的v60与之相比的数值，称为相对加工性，即，K v= v60／(v60)；K v愈大，切削加工性愈好。 [例7．3] 影响工件材料切削加工性的主要因素有哪些?如何影响? [答案] 影响工件材料切削加工性的主要因素有：(1)工件材料的硬度。硬度包括材料的常温硬度、高温硬度、硬质点和加工硬化。硬度高时，切削力大，切削温度高，降低了刀具耐用度，甚至发生刀尖烧损或崩刃。(2)材料的强度。材料强度包括常温强度和高温强度。材料强度高时，切削力大，切削温度高，刀具磨损加快。(3)工件材料的塑性和韧性。塑性大时，切屑变形大，切削力增大，切削温度也较高，易发生粘结，刀具磨损加大，工件加工表面也粗糙。塑性低或呈脆性时，刀刃处的切削负荷大，刀具磨损加剧。工件材料韧性大时，断屑困难。(4)材料的导热系数。导热系数小的材料，切削温度高，切削加工性差。(5)材料的化学成分。化学元素对材料的作用不相同，影响材料的物理机械性能。钢中Cr、Ni、V、Mn、W、Mo等元素能提高材料的强度和硬度；而铅、硫、磷等能降低材料的强度和塑性，从而影响材料的加工性能。铸铁中硅、铝、铜等元素能促进铸铁碳的石墨化，可提高切削加工性；Cr、Mn、P、S等元素阻碍石墨化，会降低切削加工性。(6)材料的组织。材料的组织不同，其物理机械性能就不同，切削加工性也不一样。铁素体塑性大，切削加工性不好，珠光体硬度、强度、塑性等比较适中，切削加工性好。索氏体和托氏体、渗碳体和马氏体等，或强度大，或硬度高，或两者兼有，切削加工性差。奥氏体塑性、韧性大，加工硬化严重，切削加工性差。 [例7．4] 为什么说低碳钢与高碳钢的切削加工性都不如中碳钢?
切削液及其选用分析 一、前言 合理选用冷却润滑液，可以有效地减小切削过程中的摩擦，改善散热条件，而降低切削力，切削温度和刀具磨损，提高刀具耐用度，切削效率和已加工表面质量及降低产品的加工成本。随着科学技术和机械加工工业的不断发展，特别足大量的难切削材料的应用和对产品零件加工质量要求越来越高，这就给切削加工带来了难题。为了使这些难题获得解决，除合理选择别的切削条件外，合理选择切削液也尤为重要。 二．切削的分类 1．水溶液： 其主要成分是水。由于水的导热系数是油的导热系数三倍，所以它的冷却性能好。在其中加入一定量的防锈和汕性添加剂，还能起到一定的防锈和润滑作用。 2．乳化液： (1)普通乳化液：它是由防锈剂，乳化剂和矿物油配制而成。清洗和冷却性能好，兼有防 锈和润滑性能。 (2)防锈乳化液：在普通乳化液中，加入大量的防锈剂，其作用同上，用于防锈要求严格 的工序和气候潮湿的地区。 (3)极压乳化液：在乳化液中，添加含硫，磷，氯的极压添加剂，能在切削时的高温，高 压下形成吸附膜，起润滑作用。 3．切削油： (1)矿物油：有5#、7#、10#、20#、30#机械油和柴油，煤油等，适用于一般润滑。 (2)动，植油及复合油：有豆油、菜子油、棉子油、蓖麻油、猪油等。复合油是将动、植、 矿三种油混合而成。它具有良好地边界润滑。 (3)极压切削油：它是以矿物油为基础，加入油性，极压添加剂和防锈剂而成。具有动， 植物油良好地润滑性能和极压润滑性能。 三．切削液的作用 1.冷却作用： 它可以降低切削温度，提高刀具耐用度和减小工件热变形，保证加工质量。一般的情况下，可降低切削温度50～150℃。 2.润滑作用： 可以减小切屑与前刀面，工件与刀具后刀面的摩擦，以降低切削力，切削热和限制积屑瘤和鳞刺的产生。一般的切削油在200℃左右就失去润滑能力。如加入极压添加剂，就可以在高温(600～1000℃)、高压(1470～1960MPa)条件下起润滑作用。这种润滑叫做极压润滑。 3.清洗作用： 可以将粘附在工件，刀具和机床上的切屑粉末，在一定压力的切削液作用下冲洗干净。 4.防锈作用： 防止机床、工件、刀具受周围介质(水分、空气、手汗)的腐蚀。 四．冷却润滑液中的添加剂 1.油性添加剂： 动植物油、脂肪酸及其皂、脂肪醇及多元醇、酯类、酮类、胺类等化合物。 2.极压添加剂： 含硫、磷、氯等有机化合物。如氯化石腊、四氯化碳、硫化磷酸盐、二烷基二硫代磷酸锌等。含硫的极压切削油在切削过程中和金属起化学反应，生成硫化铁，它的熔点高
国联质检油品检测中心权威第三方检测机构 切削液检测项目及作用 --国联质检实验室 切削液（cutting fluid, coolant）是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配合而成，经过切削液检测其具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。 切削液检测有哪些项目？ 切削液检测的主要质量控制指标有粘度、闪点、倾点、脂肪含量、硫含量、氯含量、铜片腐蚀、水分、机械杂质、四球试验等。 脂肪含量 脂肪是切削油中的油性添加剂，是划分切削油类别的一个重要指标。脂肪在切削油中可起到降低摩擦系数、减少刀具磨损的作用(对防止后刀面的磨损尤为有效)。加有较多脂肪的切削油特别适合于有色金属加工以及切削量不大但产品精度及光洁度要求高的场合(如精车丝杠)。一般可用皂化值来大致判定其脂肪含量。切削油中脂肪含量过高或其质量控制不当，容易在机器上形成粘性物质造成机件运动不灵活，严重时会变成漆膜即所谓“穿黄袍”。 氯含量 切削液检测中氯主要来自含氯的极压剂。氯需要在较高含量(大于1%)时，方可显现出有效的极压作用。如果氯含量不足1%，可以认为它不是为了提高润滑性。一般含氯极压切削油其氯含量都在4%以上，最高时可达30%～40%。但出于职业卫生及环保方面的考虑，有些国家已对切削油中氯的最高含量做了规定，如日本的JIS规定氯含量不得超过15%。氯对不锈钢的加工以及在拉拔成型加工中都非常有效。其缺点是不够稳定，遇水或温度过高时会分解产生HCl引起腐蚀、生锈。 硫含量 切削油中硫来自两个方面。一个是加入的含硫极压剂，另一个是来自其他没有极压作用的含硫化合物，如基础油中原有的天然硫化物以及防锈剂、抗氧剂等。有效的硫只需很低含量(0.1%)即可产生明显的极压效果。含硫极压剂对抑制积屑瘤特别有效，没有简单的方法能分别测出有极压性的硫和没有极压性的硫。所以很难仅仅依据其硫含量(特别是硫含量不高时)判断其极压性如何。不过多数切削液制造厂家在其产品说明书中都标明加入的极压剂硫含量。 铜片腐蚀 测定的方法是铜片法。腐蚀活性的大小用级数表示，1～2级为低活性或非活性，3～4级为高活性。级数越大，腐蚀活性越强。铜对硫很敏感，此切削液检测方法可以判断切削油中有没有含硫极压剂和极压剂的活性大小(注意：此法不能判断含硫剂的多少)。此项目也是划分切削油类别的一个重要指标。
切削液配方 1、透明水溶性切削液 配方1（%）透明水溶性切削液 乙二醇65.8;四硼酸钠 3.0;偏硅酸钠 1.0;磷酸钠0.2;水余量。 本液用于结构钢的车削、研磨和钻孔，使用时用水稀释3倍。 …… 共三种配方。 2、乳化切削油 配方1（%）石油磺酸钠13;聚氧乙烯烷基酚醚（OP-10） 6.5;氯化石蜡10~30；环烷酸铅5;三乙醇胺油酸皂 2.5;高速机械油（5号）余量。 本油用于金属加工的挤压、车、钻等到工序，使用浓度为本乳化油的5%~30%.。 配方2（%）妥尔油酸钠盐 4.5~5.5;石油酸钠盐 4.5~5.5;C1-4合成脂肪酸 2.5~4;聚乙二醇 1.5;工业机械油余量。 …… 共五种配方。 3、防锈极压乳化油 配方1（%）氯化石蜡10;硫化油酸9;石油磺酸钡20;油酸2;三乙醇胺5;机械油（10号）余量。 本油主要用于重载切削加工，可代替植物油及硫化切削油。以20%的浓度使用。防锈性能良好。 …… 共两种配方。 4、其他切削液 配方1（份）硫化切削油 硫化棉子油500;棉子油1350;硫磺70;机械油（10号）2200.。 配方2…… 共有四种配方。 切削液的配方研究： 水基切削液具有优良的冷却和清洗性能，但润滑和防锈性能差，因而应用范围受到限制。以松香、顺酐和多元胺等原料合成了非离子表面活性剂H，同是以油酸和三乙醇胺为原料合成油酸三乙醇胺酯，经实用证明：以非离子表面活性剂H和油酸三乙醇胺酯等复合配制而成的水基切削液，具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗性。是水基切削液的重大突破。现代机械加工向高速、强力、精密方向发展，超硬、超强度等难加工材料的发展也使切削加工的难度日益增加。这两方面的原因导致切削加工过程中的摩擦力、摩擦热大幅度提高，这就要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、清洗、防锈性能，以便获得理想的加工表面。矿物润滑油的润滑、防锈性能优越，但冷却、清洗性能差;乳化液和水基切削液的冷却、清洗性能优良，但润滑、防锈性能差。水基切削液除具有乳化液的所有性能外，其润滑、冷却、防锈性能亦达到或超过乳化液的标准要求。因而水基切削液已成为国内外机械加工中提高加工性能的发展方向[l]。在水基切削液中添加油性添加剂和极压添加剂，是改善水基切削液润滑和防锈性能的有效途径。以松香、顺酐和多元胺等原料合成的非离子表面活性剂H具有
切削液 在金属切削过程中，正确使用切削液，可以减少切屑、工件与刀具的摩擦，降低切削温度和切削力，减缓刀具磨损。切削液还可以减少刀具与切屑粘结，抑制积屑瘤和鳞刺的生长；减少已加工表面粗糙度值，减少工件热变形，保证加工精度和提高生产效率。 切削液的冷却作用：主要靠热传导带走大量的切削热，从而降低切削温度，提高刀具耐用度；减少工件、刀具的热变形，提高加工精度；降低断续切削时的热应力，防止刀具热裂破损等。在切削速度高，刀具、工件材料导热性差，热膨胀系数较大的情况下，切削液的冷却作用尤显重要。 切削液的冷却性能取决于它的导热系数、比热、汽化热、汽化速度、流量、流速等。水溶液的导热系数、比热比油大得多，故水溶液的冷却性能要比油类好。乳化液介于两者之间。 金属切削时切屑、工件与刀具界面的摩擦可分为干摩擦、流体润滑摩擦和边界润滑摩擦三类。如不用切削液（干切削），则形成金属与金属接触的干摩擦，此时摩擦系数较大。如果在加切削液后，切削、工件与刀面之间形成完全的润滑油膜，金属直接接触面积很小或接近于零，则成为流体润滑。流体润滑时摩擦系数很小。但在很多情况下，由于切屑、工件与刀具界面承受载荷（压力很高），温度也较高，流体油膜大部分被破坏，造成部分金属直接接触（图3-34）；由于润滑液的渗透和吸附作用，部分接触面仍存在着润滑液的吸附膜，起到降低摩擦系数的作用，这种状态称之为边界润滑摩擦。边界润滑摩擦时的摩擦系数大于流体润滑，但小于干切削。金属切削中的润滑大都属于边界润滑状态。
切削液的润滑性能与其渗透性以及形成吸附膜的牢固程度有关。在切削液添加含硫、氯等元素的极压添加剂后会与金属表面起化学反应，生成化学膜。它可以在高温下（达400～800oC）使边界润滑层保持较好的润滑性能。 切削液具有冲刷切削中产生的碎屑（如切铸铁）或磨粉（磨削）的作用。清洗性能的好坏，与切削液的渗透性、流动性和使用的压力有关。切削液的清洗作用对于磨削精密加工和自动线加工十分重要，而深孔加工时，要利用高压切削液来排屑。 切削液应具有一定的防锈作用，以减少工件、机床、刀具的腐蚀。防锈作用的好坏，取决于切削液本身的性能和加入的防锈添加剂的性质。 除了上述作用外，切削液还应当是价廉、配置方便、稳定性好、不污染环境与不影响人体健康。
切削液的使用方法_切削液处理方法详解 本文档由深圳机械展SIMM整理，详细介绍切削液的使用方法。 为正确使用和管理切削液，提高切削液使用价值，必须严格按照切削液的使用方法进行操作吗，我们下面来一起看看切削液处理方法。 范围 工厂车间所用切削液的管理。 职责 工厂设备工程部油料管理人员负责对现场切削液使用进行管理，并填写《切削液日常检测维护记录》；并负责对切削液使用状态（劣化程度）进行判定。 切削液的使用方法_切削液处理方法详解 1排空原液：尽可能完全排空原工作液。 1清渣：彻底清除工作液系统和存有工作液的液槽、机床表面、泵和循环管道系统及过滤系统，清除对象包括切屑、污渣、杂油、污泥等杂质，不留死角。 2、清洗杀菌：用1~2%的切削液和0.1~0.3%的杀菌剂配制清洗液，循环清洗系统至少不低于1小时，可延长至4小时。 3、排空，检查清洗效果。 4、配制新液：首先测量槽体体积（长×宽×高），按要求确定配比浓度；液槽注入新水，开启循环系统，按比例缓慢加入切削液（定量的）原液使其完全混匀（不可先加切削液后注入水稀释）；使用折光仪进行浓度监测，并用折光系数校正读书，使其达到规定的使用浓度。 5、切削液浓度=折光仪读数*折光系数切削液浓度：工作液中含有原液的质量分数。例如，100kg工作液中含有原液5kg，则工作液的浓度为5% 切削液的使用技巧 1.需要根据使用对象定期补给切削液，补给的切削液浓度配置范围在3%-5%，具体请依照实际情况酌情而定。 2.要做到及时清理管道中沉淀的铁屑和过滤系统，保持过虑系统干净、畅通，这样做可以提高工作效率。
3.第一步加入切削液前，先彻底清理水箱底部沉淀的废屑废渣，然后使用清水将切削液水池和管道彻底清洗干净。这样做可以起到好的清洗效果。 4.在配置切削液时，须添加适量水，然后加入浓缩液。最好使用准确的计量器皿配置浓缩液和水的数量，切削液初次加入时应适当偏高，配置范围为5%-10%为宜。 切削液的使用方法之日常维护管理 1、补给切削液时应该在其他容器内预先配制成规定浓度，然后注入切削液箱。为图省事只补充给水是引起浓度变化的重要原因，必须避免。 2 切削液的稀释关系到乳化液的稳定。切削液在使用前，要先确定稀释的比例和所需乳化液的体积。然后算出所用切削液(原液)量和水量。选取洁净的容器，将所需的全部水倒入容器内，然后在低速搅拌下加入切削液原液。配制乳化液时，原液的加入速度以不出现未乳化原液为准。切削液原液和水的加入程序不能颠倒。 3 现场有专职人员对切削液进行管理维护，每日进行检测，检测项目包括：浓度（折光）、PH值（8.5~9.2）、外观（变色、破乳）、气味、浮油、泡沫等情况。 4 保持切削液的洁净，严禁向系统抛杂物、洗涤物品及流入脏水（洗衣、洗手等）。 5 根据日检情况，认真填写《切削液日常检测维护记录》 切削液作用 切削液主要作用分为四类：一、润滑作用；二、冷却作用；三、清洗作用；四、防锈 作用。 一、润滑作用 切削液在切削过程中的润滑作用，可以减小前刀面与切屑，后面刀与已加工表面间的摩擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率的消耗，降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工性能。在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮工件及磨粒、磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减小，防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力和摩擦热，提高砂轮耐用度以及工件表面质量。 二、冷却作用 切削液的冷却作用是通过它和因切削发热的刀具和工件间的对流和化学作用把切削热从刀具和工件处带走。从而有效的降低切削温度，减少工件和刀具的人变形，保持刀具的硬度，提高加工精度和刀具的耐用度。切削液的冷却性能和其导热系数、比热、汽化热以及粘度有关。水的导热系数和比热均高于油，以此水的冷却性能要优于油。 三、清洗作用 清洗作用在金属切削过程中，要求切削液有良好的清洗作用，除去生成的切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工件、刀具的玷污，使刀具或砂轮的切屑刃口保持锋利，不致影响切削效果，对于油基切削油，粘度越低，清洗能力越强，尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油，渗透性和清洗性能就越好。含有表面活性剂的水基切削液，清洗效果越好，因为它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂轮上，同时它能渗入
切削液的性能评定 要选择一个标准来判定切削液性能优劣是较困难的，而根据这个标准建立一个评价切削液效率的试验过程同样是一件难事。这个问题从实验室转移到车间中会更复杂，但也可通过下述方法对切削液的性能作出评价。 刀具寿命评定 采用刀具寿命评价切削液性能时，存在的主要问题是试验结果与工厂所测数据间的相关性常常很差。因为对直刃刀具有效的切削液对成型刃刀具并不一定同样有效，反之亦然。此外，切屑厚度对切削液的适应性也有影响。若在同一特定加工条件下对几种切削液进行评价则要容易得多，因为通过测定刀具锐利度的变化值可得到刀具的平均寿命。此评定即便简化了过程，但试验费用却很昂贵。 表面光洁度试验 面光洁度试验不如刀具寿命试验复杂，可采用一根试验长棒，用同一刀具进行切削加工，通过表面粗糙度测量仪获得试验数据来评价切削液的性能优劣。此评定试验，切削类型是很重要的。如在平面铣削中，光洁的表面是由第二切削刃形成的，而在外圆铣削中，则是由主切削刃（轴向平行）形成新生面。因而由一种加工方法获得的数据不能用于另一种加工的评定。 冷却性能评定 采用某些专业技术测量切削液在实际加工中的冷却能力可判定其效率。由于刀-屑界面的温度与刀具寿命有很好的相关性，因而刀具工作热电偶是一项非常有用的技术。但其不足之处是不能区分温度降低是由于切削液的热传递还是由于加工中所产生热量少所致。 润滑效率评定 切削液润滑效率的测定需采用一台机床刀具测力计。在切削加工试验中，切削液的润滑作用降低了进刀力和切削力。通过测定力的变化可计算切削液的润精效率。切削力随进刀量的增加而增加，随切削液润滑效率的提高而降低。若对刀具施加恒定的进刀力，则切削液的润滑效率越高，进刀量越大。这套试验评定装置对刀屑之间的摩擦变化十分灵敏，但需一台设备以保证施加在切屑刀具上的进刀力恒定。 生理影响评价 生理影响评价可通过操作人员来进行，如采用类似于过敏试验的医学研究技术进行皮肤刺激反应等。操作人员的不同生理反应会影响到他对切削液的评价。 金属切削液对皮肤的刺激 人在金属加工车间工作，频繁接触到金属加工液。市场上很多的切削液成分对人体皮肤的刺激严重，造成手部皮肤发红，瘙痒，接触性皮炎和蜕皮。长期的接触到有毒性成分的切削液，有毒物质从人体的皮肤吸收，导致慢性毒。故在使用金属切削液时企业应选用安全环保，无毒和高性能的切削液。同时在生产时配备安防产品，维护员工的身体健康。 本文由营口康如科技有限公司整理。