淺議切削液的應(yīng)用

袁振東

摘要：切削液具備良好的冷卻、潤滑、防銹性能和除油、清洗、防腐功能及易稀釋特點。在機械加工時直接加注在刀具和工件的接觸部位，對防止工件燒傷、提高工件表面精度、減小表面粗糙度值、降低廢品率、改善工件及機床的防銹能力、延長刀具和機床的使用壽命有著非常重要的作用。但切削液使用后就含有切削、磨粒，油污等雜質(zhì)以及受自身的微生物（如細菌、霉菌、藻類等）侵蝕而腐敗，若使用不當或維護不良，就會是切削液過早的變質(zhì)而失去其性能和作用，造成經(jīng)濟損失。因此，在加工過程中合理使用和正確維護切削液至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：分類；成分；配制；維護；處理

一、切削液的分類及應(yīng)用特點

1、切削液分為油基切削液和水基切削液兩大類。油基切削液的特點是潤滑性能較好，冷卻效果差。慢速切削要求切削液的潤滑性要強，切削速度低于30m/min和微切削量的精密加工及大切削量時使用切削油。當高速切削時，發(fā)熱量大，油基切削液的傳熱效果差，會使切削區(qū)的溫度過高，導(dǎo)致切削油產(chǎn)生煙霧、起火等現(xiàn)象.

2、水基切削液的特點是潤滑性能相對較差，但冷卻效果好，它把油的潤滑性、防銹性與水的極好冷卻性結(jié)合起來，因而對于大量熱生產(chǎn)的高速低壓力的金屬切削加工很有效。其優(yōu)點是好的散熱性；良好的清洗性；用水稀釋使用而帶來的經(jīng)濟性以及有利于操作者的衛(wèi)生和安全性?？梢哉f除特別難加工的材料外，它幾乎可以用于所有的輕、中等負荷的切削加工及重負荷加工，還可以用于除螺紋磨削所有磨削加工。

二、切削液的成分組成

切削液的成分主要由礦物油，脂肪酸，乳化劑，防銹劑，防腐劑，消泡劑、擠壓劑、表面活性劑、胺基醇，殺菌劑等組成。水基切削液組成比例大致為：

1、乳化液切削液：礦物油50～80%，脂肪酸0～30%，乳化劑15～25%，防銹劑0～5%，防腐劑<2%，消泡劑<1%

2、半合成切削液：礦物油0～30%，脂肪酸5～30%，極壓機0～20%，表面活性劑0～5%，防銹劑0～10%。

3、全合成切削液：表面活性劑0～5%，防銹劑0～10%。

三、切削液的選用要求

1、一般情況下應(yīng)先選用水基切削液，因為：（1）從價格上考慮，對一些易加工材料和工件表面質(zhì)量要求不高的切削加工，可大幅度降低切削液成本。（2）對高速和大進給量的切削，使切削區(qū)溫度高，油基切削液冒煙激烈，對工人的身心健康有害。（3）可減輕由于油的飛濺和油霧擴散而引起機床周圍污染和骯臟，保持操作環(huán)境清潔。

2、要求選用油基切削液的場合。（1）當?shù)毒叩哪陀枚葘η邢鞯慕?jīng)濟性占有較大比重時；（2）機床精度高，絕對不允許有人混入 的場合。（3）機床的潤滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)容易串通時以及不具備廢液處理設(shè)備和條件時。

四、切削液的配制

切削液的配制就是按一定比例如加水稀釋。日常使用濃度為10%，精加工濃度10%～15%，粗加工濃度5%～10%。

水基切削液特別是乳化液在稀釋時注意以下幾點：

1、水質(zhì)：稀釋乳化液要用自來水或軟水，其純度越純越好。若水質(zhì)太硬，水中所含有的鈣、鎂離子會是陰離子表面活性劑失效，乳化液會迅速分層分解，析出大量不溶于水的油和皂。即使乳化液是用非離子表面活性劑制成，大量的金屬離子可以使膠束聚集，影響使用效果。水質(zhì)太軟，也不宜使用，用太軟的水配制的乳化液易產(chǎn)生大量泡沫。

2、稀釋：乳化液的稀釋關(guān)系切削液的穩(wěn)定。切削液使用前，要先確定稀釋的比例和所需乳化液的體積，然后算出所使用切削液原液量和水量。在稀釋時，要選取潔凈的容器，將所需的全部水倒入容器內(nèi)，然后再低俗攪拌下緩慢加入原液，配置時，原液的加入速度以不出現(xiàn)未乳化原液為準。3PH值：切削液的PH值要合適，一般9.1-9.5，新配置時取較高的數(shù)值。

3、灌注：灌注新液時，必須將車床周圍和供液系統(tǒng)內(nèi)的切削和油污完全清除，并將新液用殺菌劑消毒后，灌注到機床的冷卻系統(tǒng)。

五、切削液的維護

切削液的使用壽命一般為一年以上，但有時切削液才使用幾個星期，其PH值就降為7.5～7而不能使用。切削液的正確維護工作包括以下幾項：

1、確保液體新?lián)Q線路的暢通：要及時排除循環(huán)管路中的金屬屑、砂輪灰雜物等。

2、仰菌 ：在切削液的使用過程中，要定期檢查細菌含量，及時采取相應(yīng)措施。若已出現(xiàn)腐敗的征兆，須立即加入殺菌劑將菌殺滅或用超微過濾等手段仰制細菌。

3、切削液的凈化：污染切削液的物質(zhì)主要是金屬粉末、砂礫細粉、、微生物和繁殖物，特別是毛霉目真菌。采用機械的方法及時除掉切削液中的金屬切屑，磨削粉末等固體雜質(zhì)及飄浮油，將切削液中一定比例、相對較大的固體顆粒。經(jīng)過凈化后的切削液能夠在用于機械加工中達到循環(huán)使用的目的，對切削也凈化的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：延長切削液的更換周期：根據(jù)實踐證明，經(jīng)過凈化后的切削液的更換周期也已大大加長。提高刀具及砂輪的使用壽命：近幾年的研究表明，如將切削液中的雜質(zhì)從40um降低到10um以下，刀具壽命可延長1～3倍。延長管路及泵組使用壽命。降低工件表面粗糙度。對削液的凈化大致可以分為沉淀凈化、分離凈化和過濾凈化三大類。（1）定時檢查切削液PH值。乳化液的PH值應(yīng)保持在9左右，在整個范圍內(nèi)微生物較難以繁殖。若發(fā)現(xiàn)PH值有降低的傾向時，就應(yīng)添加PJ值增高劑。當PH值降低到7.5～7時，微生物將滋生繁殖，使切削液腐敗變質(zhì)。（2）及時補充切削液。 切削液在循環(huán)使用過程中因飛濺、霧化、蒸發(fā)以及加工材料和切屑的攜帶，會不斷消耗，因此要及時補加新液。補充水時 要按比例加入一定量的原液，定期做濃度檢查，高水基切削液在常規(guī)使用狀態(tài)時的含水量達95%以上，磨削時含水量達97%以上。（3）恢復(fù)切削液的功能作用。切削液的作用是冷卻、潤滑、清洗、防銹。（4）保證機床的密封，盡量避免在切削液中混入潤滑油。采取良好的密封措施，防止?jié)櫥突烊肭邢饕?。?）長期停機時，應(yīng)向存液箱定期鼓入空氣，防止厭氧菌繁殖，同時疏導(dǎo)和除去臭氣。

六、切削液的廢液處理

1、油切削液，一般不會發(fā)臭變質(zhì)，更換的原因主要是由于切削液的化學(xué)變化，由水、切屑、機床漏油等混入所致。可采取以下措施：（1）改善切削油的凈化裝置；（2）定期清楚切削油箱中的切屑；（3）通過檢修機床防止漏油混入；（4）定期補充切削潤滑及添加劑；（5）加熱除去水分，并經(jīng)沉淀過濾后補加潤滑油添加劑。

2、水基切削液的廢液處理可分為以下幾種方法。（1）物理處理：沉降分離，浮游分離，離心分離。（2）生物處理：加菌淤渣法，散水濾床法。（3）化學(xué)處理：離子交換法、吸附法、氧化還原法

七、結(jié)語

切削液在機械加工中應(yīng)用廣泛，而且用量也非常大。如果能根據(jù)加工狀態(tài)合理選擇、正確使用和維護切削液，對保證加工精度要求，改善工人的勞動環(huán)境，增強環(huán)境保護，提高經(jīng)濟效益有著廣泛積極地作用。

參考文獻

[1] 北京第一通用機械廠編.機械工人切削手冊[M].機械工業(yè)出版社，2007.