切削液基础知识

切削液使用中的常见问题

切削液使用中的常见问题

在切削加工过程中，切削液是很重要的辅助材料。随着科学技术和机械加工行业的迅猛发展，一些新型、高性能材料得以广泛应用。这些材料大多属于高强度、高硬度的难加工材料，加工性能很差，这就给切削加工带来了困难。

切削液使用中的常见问题

切削液变质发臭 主要原因有切削液中含有大量细菌、空气中的细菌进入切削液和工件工序间造成切削液的感染细菌。相应的抑制措施则是使用高质量、稳定性好的切削液，保持切削液的清洁并经常使用杀菌剂。

切削液腐蚀 主要原因有切削液中浓缩液所占的比例偏低、切削液的PH值过高或过低以及不相似的金属材料接触、切削液中细菌的数量超标和工作环境的湿度太高。采取用纯水配置切削液，并且切削液的比例应按所用切削液说明书中的推荐值使用；在需要的情况下使用防锈液；避免切削液受到污染，并避免不相似的材料接触。

切削液产生泡沫 主要原因是切削液的液面太低、切削液的流速太快、切削液的喷嘴角度太直和搅拌配制切削液等。使用时应注意保证切削液的液面高度并及时添加切削液；控制切削液流速不要太快；注意切削液喷嘴角度不要太直；配置乳化液时避免激烈搅拌和空气搅拌。

引起皮肤过敏 主要原因可能是PH值太高、切削液的成分问题或者浓缩液使用配比过高等原因。操作者应注意避免皮肤与切削液直接接触，使用杀菌剂要按说明书中的剂量使用，切削液中浓缩液比例一定要按照切削液的推荐值使用。

切削液的维护

大型机械常采用集中冷却润滑系统，其冷却液是循环使用的，除了冷却液的维护也是重要的因素。冷却液、切削液的维护工作主要包括以下几项：

（1） 确保液体循环通畅：及时排除循环路线的金属屑、金属粉末，以免造成导致管路和喷嘴堵塞。

（2） 抑菌：切削液（特别是乳液）抑菌生长是颇为重要的。可采用定期投入杀菌剂抑制细菌繁殖。

（3） 切削液的净化：污染切削液的物质主要是金属粉末和沙粒细粉、漂浮油和游离水、微生物和繁殖物，特别是毛霉目真菌。应定期更换切削液。

教你如何正确的选用切削液

正确的选用切削液，可以提高金属切削的生产率，保证被加工材料的加工精度。每种切削液都有各自的优缺点，各有各的用途。因此在加工不同的金属材料时需要选用不同的切削液，这样才能使切削液和刀具有效地结合到金属切削加工中。

今天，金属切削行业已进入了系统解决方案的年代。过去那种镶嵌法选用的工艺现已被简化，如果还不能称为“科学”的话，至少可称为“技术”。各种等级的刀具、涂层及断屑装置等因素都应结合在一起统筹考虑和设计，使其适应更大的应用范围和工件材料，更有效地进行加工。

然而有时候，金属切削加工中有一个问题往往容易忽略，那就是如何适当地选用切削液。将今天的系统方法应用于金属切削加工，需要正确地使用合适于金属加工的切削液，这与其它因素一样，已成为解决方案中的同样重要部分。实际上，现在至少有一家公司正在将切削液和刀具有效地结合到金属切削系统之中。当你选用以后的切削液时，应考虑到以下一些因素：

第一个问题，你在切削加工的是什么材料？

你在切削加工中加工的是什么材料？回答这个问题往往是最困难的，因为在正常的情况下，大多数车间内所加工的工件材料是各种各样的。如果答案毫不含糊的说是“铝”或“不锈钢”或“铸铁”，切削液的选用就可能相当简单和直截了当。可惜在大批量生产的工厂，这样的情况极少。

如果所切削加工的绝大部分零件为铝或有色金属，那末切削加工时就必须采用非污染型切削液。一般来说，所使用的切削液为加有特殊成分的半合成液体，可防止有色金属工件的双金属腐蚀和污染。如果有色金属占绝大部分，选用通用的半合成或混合切削液比较经济。

第二个问题，在你的切削液中含有哪些化学成分？

在你的切削液中含有哪些化学成分？这个问题可能涉及到切削液使用的成败原因。很少有工厂会花费必要的资金，去投资安装采用等离子技术或逆向渗透技术的有效水净化系统。

可惜在重新配制切削液的过程中，所使用水中的化学成分对切削液的性能和油箱的使用寿命会产生相当大的差别。大部分切削液生产厂将会做一些必要的用水试验，以确定溶解于水中的矿物质含量，并根据试验结

果来推荐使用切削液。

第三个问题，你现在使用的是什么切削液？

你现在使用的是什么切削液？解答这一问题有助于缩小选用切削液的范围。结合目前使用的切削液优缺点进行客观的分析，就能很快地对这一问题做出答复，使你在相对较少的、具有竞争性的各种替代切削液中选用，以满足你的切削要求。

今天所使用的多数切削液都是以前所沿用下来的。如果一家公司永远不思进取的话，他们最终必将会被其竞争对手所取代，这是今天市场的严酷现实。

第四个问题，有哪些切削液可供你选用？

有哪些切削液可供你选用？这个问题关系到一种切削液的最终选择。根据化学特性，切削液一般可分为4大类型，它们分别是：

* 可溶解的油类－－－－－－照字面解释，这种油可在水中溶合扩散；

* 合成液－－－－－－一种完全不含油的人造可溶性冷却液；

* 半合成液－－－－－－一种含有30 %矿物油的天然和合成润滑剂混合液；

* 混合液－－－－－－含有约15 %矿物油的特种半合成切削液。

每种切削液都有各自的优缺点，因此各有各的用途。此外，在某些特殊的应用领域，各类切削液之间都提供有性/价比。

例如，对某一特定的使用领域，也许混合液和半合成液都很适用，而使用混合液也许初期费用较高，但可提高油箱使用寿命；相反，一些半合成液可循环使用，或排放量少，比较经济，但油箱的使用寿命不那么长。

在这种情况下，最终的决策取决于使用这种切削液车间的具体经济效益以及业主的个人喜好。

可溶性油类

可溶性油类是指那些加入乳化剂以后能够溶合扩散在水中的油类。这种切削液一般适合于各种有色金属、碳钢、铸钢等的中等和重型切削加工和磨削加工以及其他的应用领域，例如同时出现铝和钢等不同金属的应用场合。它们也适用于车削、钻削、攻丝、铰孔、切齿、拉削、内圆磨削和无心外圆磨削。可溶性油类对铝材和铜材具有优良的防腐蚀控制功能；良好的防腐臭控制功能，可延长切削液的使用寿命和提高无故障工作性能；其良好的浓缩性能和混合稳定性，通过微量的搅拌，可以很理想的使其与水混合。例如安美化学公司的AM-300就是一种适合于重型切削加工的可溶性油类。

合成液

合成液是一种完全无油的溶液，由聚合体、有机和无机材料与水混合配制而成。这类透明、低泡沫和生物性稳定的冷却液对有色金属、碳钢或铸铁的机加工和磨削加工十分理想。它们的复合润滑剂使这种合成液特别适合于难以加工的材料，例如不锈钢和高温合金。某些合成液专门适用于因侧面造成磨损的初期故障状态。有些合成液虽然有许多优点，但可能会引起有色金属的污染。

半合成液

半合成液由油类、合成乳化剂及水混合配制而成。它们的开发主要用于航空、核电及有关工业。因此，对于各种有色金属，如钛、铝、紫铜、黄铜、青铜和不锈钢的机加工和磨削加工，它们的工作性能都非常好。半合成液也适用于黑色金属的加工。它们不含氯，因此降低了双金属腐蚀和对金属的污染。使用时，根据不同严格程度的操作要求，采用5%～8

%的水稀释液。

混合液

混合液是专为满足用户的特殊要求和解决特殊的问题而配制的切削液。例如安美化学公司的AM-500切削液是专为铸铁的机加工和磨削加工而开发的，使用这种切削液的工作环境非常干净，其在硬水中的性能比较稳定，可以很好地排斥废油，从而提高了它的生物化学特性。在机加工和磨削加工中，混合液的工作性能特别优秀，适合于对各种金属的加工。使用时，应根据不同的水质情况，混合配制成5%～7

%的水稀释液。

最后一个问题，你喜欢哪种切削液？

你喜欢哪一种切削液？一般在有几种切削液供你选用的情况下，才会提出这一问题。在这种情况下，还是会涉及到目前你所使用的是哪一种切削液，关键是应客观地检查一下你的喜好，特别要分清这种喜好背后的真正原因。如果你说不出为什么喜欢某种切削液而不喜欢另一种切削液的特别原因，最好还是听从专业人员对你要求的分析，采纳他们的建议。

今天，选用正确的切削液要比从前容易的多，因为可接受的、能提高金属切削生产率的系统解决方法在不断增加。像今天能够很容易地正确选用镶刀片和断屑装置那样，对于切削液来说，可以同样容易地选用全套解决方案的日子也不远了。答案已经提供了，其结果将由你选用正确切削液所花的时间来证实

切削液常识-1 切削液的作用

一．切削液的作用

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，液体能迅速扩展到刀具与工件，刀具与切屑接触的缝隙中，便可加强冷却效果。

冷却作用的好坏还与泡沫有关，由于泡沫内部是空气，空气的导热性差，泡沫多的切削液冷却效果会降低，所以一般含表面活性剂的合成切削液都加入了少量的乳化硅油，起到消泡作用。近年的研究表明，离子型水基切削液能通过离子的反应，迅速消除切削和磨削时由于强烈磨擦所产生的静电荷，合工件不产生高热，起到良好的冷却效果，这类离子型切削液已广泛用作高速磨削和强力磨削的冷却润滑液。

２．润滑作用

在切削加工中，刀具与切削、刀具与工件表面之间产生磨擦，切削液就是减轻这种磨擦的润滑剂。刀具方面，由于刀具在切削过程中带有后角，它与被加工材料接触部分比前刀面少接触压力也低，因此，后刀面的摩擦润滑状态接近于边界润滑状态，一般使用吸附性强的物质，如油性剂和抗剪强度降低的极压剂，能有效地减少摩擦。前刀面的状况与后刀面不同，剪切区经变形的切削在受到刀具推挤的情况下被迫挤出，其接触压力大，切削也因塑性变形而达到高温，在供给切削液后，切削也因受到骤冷而收缩，使前刀面上的刀与切屑接触长度及切屑与刀具间的金属接触面积减少，同时还使平均剪切应力降低，这样就导致了剪切角的增大和切削力的减少，从而使工件材料的切削加工性能得到改善。在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入磨粒与工件及磨粒与磨屑之间形成润滑膜，由于这层润滑膜使得这些界面的摩擦减轻，防止磨粒切削刃的摩擦磨损，工件表面粗糙度降低。切削液的润滑作用，一般油基切削液比水基切削液优越，含油性、极压添加剂的油基切削液效果更好。油性添加剂一般是带有极压性基等的长链有机化合物，如高级脂肪酸、高级醇、动植物油脂等。油基添加剂是通过极性基吸附在金属的表面上形成一层润滑膜，减少刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦，从而达到减少切削阻力，延长刀具寿命，降低工件表面粗糙度的目的。油性添加剂的作用只限于温度较低的状况，当温度超过２００℃，油性剂的吸附层受到破坏而失去润滑作用，所以一般低速、精密切削使用含有油性添加剂的切削液，而在高速、重切削的场合，应使用含有极压添加剂的切削液。所谓极压添加剂是一些