浅议切削液的应用

　　摘要：切削液具备良好的冷却、润滑、防锈性能和除油、清洗、防腐功能及易稀释特点。在机械加工时直接加注在刀具和工件的接触部位，对防止工件烧伤、提高工件表面精度、减小表面粗糙度值、降低废品率、改善工件及机床的防锈能力、延长刀具和机床的使用寿命有着非常重要的作用。但切削液使用后就含有切削、磨粒，油污等杂质以及受自身的微生物（如细菌、霉菌、藻类等）侵蚀而腐败，若使用不当或维护不良，就会是切削液过早的变质而失去其性能和作用，造成经济损失。因此，在加工过程中合理使用和正确维护切削液至关重要。
　　关键词：分类；成分；配制；维护；处理
　　一、切削液的分类及应用特点
　　1、切削液分为油基切削液和水基切削液两大类。油基切削液的特点是润滑性能较好，冷却效果差。慢速切削要求切削液的润滑性要强，切削速度低于30mmin和微切削量的精密加工及大切削量时使用切削油。当高速切削时，发热量大，油基切削液的传热效果差，会使切削区的温度过高，导致切削油产生烟雾、起火等现象。
　　2、水基切削液的特点是润滑性能相对较差，但冷却效果好，它把油的润滑性、防锈性与水的极好冷却性结合起来，因而对于大量热生产的高速低压力的金属切削加工很有效。其优点是好的散热性；良好的清洗性；用水稀释使用而带来的经济性以及有利于操作者的卫生和安全性。可以说除特别难加工的材料外，它几乎可以用于所有的轻、中等负荷的切削加工及重负荷加工，还可以用于除螺纹磨削所有磨削加工。
　　二、切削液的成分组成
　　切削液的成分主要由矿物油，脂肪酸，乳化剂，防锈剂，防腐剂，消泡剂、挤压剂、表面活性剂、胺基醇，杀菌剂等组成。水基切削液组成比例大致为：
　　1、乳化液切削液：矿物油50～80，脂肪酸0～30，乳化剂15～25，防锈剂0～5，防腐剂2，消泡剂1
　　2、半合成切削液：矿物油0～30，脂肪酸5～30，极压机0～20，表面活性剂0～5，防锈剂0～10。
　　3、全合成切削液：表面活性剂0～5，防锈剂0～10。
　　三、切削液的选用要求
　　1、一般情况下应先选用水基切削液，因为：（1）从价格上考虑，对一些易加工材料和工件表面質量要求不高的切削加工，可大幅度降低切削液成本。（2）对高速和大进给量的切削，使切削区温度高，油基切削液冒烟激烈，对工人的身心健康有害。（3）可减轻由于油的飞溅和油雾扩散而引起机床周围污染和肮脏，保持操作环境清洁。
　　2、要求选用油基切削液的场合。（1）当刀具的耐用度对切削的经济性占有较大比重时；（2）机床精度高，绝对不允许有人混入的场合。（3）机床的润滑系统和冷却系统容易串通时以及不具备废液处理设备和条件时。
　　四、切削液的配制
　　切削液的配制就是按一定比例如加水稀释。日常使用浓度为10，精加工浓度10～15，粗加工浓度5～10。
　　水基切削液特别是乳化液在稀释时注意以下几点：
　　1、水质：稀释乳化液要用自来水或软水，其纯度越纯越好。若水质太硬，水中所含有的钙、镁离子会是阴离子表面活性剂失效，乳化液会迅速分层分解，析出大量不溶于水的油和皂。即使乳化液是用非离子表面活性剂制成，大量的金属离子可以使胶束聚集，影响使用效果。水质太软，也不宜使用，用太软的水配制的乳化液易产生大量泡沫。
　　2、稀释：乳化液的稀释关系切削液的稳定。切削液使用前，要先确定稀释的比例和所需乳化液的体积，然后算出所使用切削液原液量和水量。在稀释时，要选取洁净的容器，将所需的全部水倒入容器内，然后再低俗搅拌下缓慢加入原液，配置时，原液的加入速度以不出现未乳化原液为准。3PH值：切削液的PH值要合适，一般9。19。5，新配置时取较高的数值。
　　3、灌注：灌注新液时，必须将车床周围和供液系统内的切削和油污完全清除，并将新液用杀菌剂消毒后，灌注到机床的冷却系统。
　　五、切削液的维护
　　切削液的使用寿命一般为一年以上，但有时切削液才使用几个星期，其PH值就降为7。5～7而不能使用。切削液的正确维护工作包括以下几项：
　　1、确保液体新换线路的畅通：要及时排除循环管路中的金属屑、砂轮灰杂物等。
　　2、仰菌：在切削液的使用过程中，要定期检查细菌含量，及时采取相应措施。若已出现腐败的征兆，须立即加入杀菌剂将菌杀灭或用超微过滤等手段仰制细菌。
　　3、切削液的净化：污染切削液的物质主要是金属粉末、砂砾细粉、、微生物和繁殖物，特别是毛霉目真菌。采用机械的方法及时除掉切削液中的金属切屑，磨削粉末等固体杂质及飘浮油，将切削液中一定比例、相对较大的固体颗粒。经过净化后的切削液能够在用于机械加工中达到循环使用的目的，对切削也净化的优点主要表现在以下几个方面：延长切削液的更换周期：根据实践证明，经过净化后的切削液的更换周期也已大大加长。提高刀具及砂轮的使用寿命：近几年的研究表明，如将切削液中的杂质从40um降低到10um以下，刀具寿命可延长1～3倍。延长管路及泵组使用寿命。降低工件表面粗糙度。对削液的净化大致可以分为沉淀净化、分离净化和过滤净化三大类。（1）定时检查切削液PH值。乳化液的PH值应保持在9左右，在整个范围内微生物较难以繁殖。若发现PH值有降低的倾向时，就应添加PJ值增高剂。当PH值降低到7。5～7时，微生物将滋生繁殖，使切削液腐败变质。（2）及时补充切削液。切削液在循环使用过程中因飞溅、雾化、蒸发以及加工材料和切屑的携带，会不断消耗，因此要及时补加新液。补充水时要按比例加入一定量的原液，定期做浓度检查，高水基切削液在常规使用状态时的含水量达95以上，磨削时含水量达97以上。（3）恢复切削液的功能作用。切削液的作用是冷却、润滑、清洗、防锈。（4）保证机床的密封，尽量避免在切削液中混入润滑油。采取良好的密封措施，防止润滑油混入切削液。（5）长期停机时，应向存液箱定期鼓入空气，防止厌氧菌繁殖，同时疏导和除去臭气。
　　六、切削液的废液处理
　　1、油切削液，一般不会发臭变质，更换的原因主要是由于切削液的化学变化，由水、切屑、机床漏油等混入所致。可采取以下措施：（1）改善切削油的净化装置；（2）定期清楚切削油箱中的切屑；（3）通过检修机床防止漏油混入；（4）定期补充切削润滑及添加剂；（5）加热除去水分，并经沉淀过滤后补加润滑油添加剂。
　　2、水基切削液的废液处理可分为以下几种方法。（1）物理处理：沉降分离，浮游分离，离心分离。（2）生物处理：加菌淤渣法，散水滤床法。（3）化学处理：离子交换法、吸附法、氧化还原法
　　七、结语
　　切削液在机械加工中应用广泛，而且用量也非常大。如果能根据加工状态合理选择、正确使用和维护切削液，对保证加工精度要求，改善工人的劳动环境，增强环境保护，提高经济效益有着广泛积极地作用。
　　参考文献
　　〔1〕北京第一通用机械厂编。机械工人切削手册〔M〕。机械工业出版社，2007。