第一節(jié) 金屬切削液的定義

金屬切削液是一種用在金屬切削、磨加工過(guò)程中，用來(lái)冷卻和潤(rùn)滑刀具和加工件的工業(yè)用液體，切削液由多種超強(qiáng)功能助劑經(jīng)科學(xué)復(fù)合配合而成，同時(shí)具備良好的冷卻性能、潤(rùn)滑性能、防銹性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀釋特點(diǎn)。（資金申請(qǐng)）

第二節(jié) 金屬切削液的特點(diǎn)

在金屬切削過(guò)程中，為進(jìn)步切削功率，進(jìn)步工件的精度和下降工件外表粗糙度，延伸刀具運(yùn)用壽命，到達(dá)最佳的經(jīng)濟(jì)效果，就有必要削減刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦，及時(shí)帶走切削區(qū)內(nèi)因資料變形而發(fā)作的熱量。要到達(dá)這些意圖，一方面是經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)高硬度耐高溫的刀具資料和改善刀具的幾許形狀；另一方面選用功能優(yōu)秀的切削液以進(jìn)步切削功率，下降工件外表粗糙度，延伸刀具運(yùn)用壽命，取得杰出的經(jīng)濟(jì)效益。

21世紀(jì)科學(xué)技能的開(kāi)展迫切需求處理的問(wèn)題是節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境。新的機(jī)械設(shè)備朝著縮小體積、減輕質(zhì)量、增大功率、進(jìn)步功率、添加設(shè)備可靠性和環(huán)境友好方向開(kāi)展。跟著現(xiàn)代機(jī)械制作業(yè)的快速開(kāi)展，切削技能和切削工藝的不斷創(chuàng)新，對(duì)機(jī)械加工的配套資料金屬切削液提出了更苛刻的要求。特別是近年來(lái)環(huán)境保護(hù)和人類健康日益成為全社會(huì)注重的焦點(diǎn)，因?yàn)榍邢饕簳?huì)對(duì)環(huán)境和人體形成污染和危害，因而切削液的運(yùn)用和廢液的處理已遭到環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格的約束。為了習(xí)慣社會(huì)開(kāi)展的要求，現(xiàn)代切削液技能的開(kāi)展呈現(xiàn)了一些新的特色和趨勢(shì)。

1、高功能、長(zhǎng)壽命、低污染切削液的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用切削液分水溶性和非水溶性（油性）2種，在非水溶性切削液中，為了進(jìn)步切削功能滿意加工精度要求必需加入各種極壓添加劑，其間也有氯系極壓添加劑。一般，氯系極壓添加劑是最廉價(jià)和最有用的極壓添加劑，但是在燃燒非水溶性切削液的廢液時(shí)，會(huì)有毒性、致癌性、畸形性的二氧環(huán)己烷發(fā)作。因而，迫切要求非水溶性切削液“非氯化”。在德國(guó)和北歐，較早以前就已制止運(yùn)用氯系極壓添加劑。

因?yàn)樵S多國(guó)家的飲用水大多取自地下水，切削液廢液的排放，就直接影響飲用水的污染。因而在許多國(guó)家，不只制止切削液的隨意排放，就連非水溶性切削液灑落在機(jī)床外部也是不答應(yīng)的，運(yùn)用后的切削液廢液的辦理及其約束也有必要嚴(yán)格執(zhí)行。這樣一來(lái)，進(jìn)步切削液的運(yùn)用壽命，削減切削液的廢液排放就顯得很有必要。

這些為保護(hù)環(huán)境而加強(qiáng)的規(guī)則，使得切削液的設(shè)備、辦理、廢液處理等的總本錢(qián)費(fèi)用上升，因而直接促進(jìn)出產(chǎn)加工費(fèi)用的上升。

在發(fā)達(dá)國(guó)家，微乳化液已遍及運(yùn)用，并正在大力研討環(huán)保型切削液。近年來(lái)，我國(guó)進(jìn)口數(shù)控機(jī)床、加工中心等先進(jìn)制作設(shè)備越來(lái)越多，所需切削液如長(zhǎng)時(shí)間依靠進(jìn)口，因價(jià)格昂貴，將使出產(chǎn)本錢(qián)大副上升。因而，研發(fā)高功能切削液以替代進(jìn)口產(chǎn)品已成燃眉之急?，F(xiàn)在，我國(guó)水劑切削液的運(yùn)用范圍越來(lái)越廣，且已開(kāi)端從乳化液向功能好、壽命長(zhǎng)的組成切削液、微乳化液過(guò)渡。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外切削液研討的重點(diǎn)內(nèi)容包括：研發(fā)高功能切削液，研討延伸切削液運(yùn)用壽命的供液辦法以削減廢液的排放量；研討更有用和更經(jīng)濟(jì)的廢液處理辦法，除使其到達(dá)排放規(guī)范之外，還應(yīng)盡可能削減有害污染物在環(huán)境中的堆集。

2、通用型多功能型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用傳統(tǒng)切削液的運(yùn)用加工原料比較單一，許多產(chǎn)品的運(yùn)用只能針對(duì)某一種原料。一般能加工鑄鐵類金屬的切削液卻不能加工不銹鋼，能加工不銹鋼資料的卻不能加工鋁、銅等有色金屬。跟著加工中心、數(shù)控機(jī)床等先進(jìn)設(shè)備的引入，機(jī)械加工業(yè)商場(chǎng)的開(kāi)展，單一產(chǎn)品、單一原料的加工已比較少見(jiàn)。許多機(jī)械加工廠進(jìn)行的是來(lái)料加工，多種原料混在一同進(jìn)行加工作業(yè)。因而，怎么開(kāi)發(fā)通用型產(chǎn)品以滿意新式加工的需求，是所有切削液出產(chǎn)廠商急需處理的問(wèn)題。現(xiàn)在，國(guó)外大的石油公司都現(xiàn)已做了這方面的工作，如嘉士多石油公司，F(xiàn)USH石油公司的一些產(chǎn)品已具有了通用型和多功能型的功能。

3、“最小光滑”技能的開(kāi)發(fā)與研討傳統(tǒng)的切削液供液辦法常選用澆注法，特別關(guān)于水溶性切削液，一般是將必定壓力、較大流量的切削液噴射覆蓋到切削區(qū)，以起到光滑、冷卻等效果。在加工條件發(fā)作變化時(shí)，如在替換工件資料或替換刀具類型及調(diào)整幾許參數(shù)的情況下，一般也不會(huì)（或很少）改動(dòng)切削液用量。美國(guó)密執(zhí)安技能大學(xué)對(duì)切削加工中有關(guān)切削液的用量問(wèn)題進(jìn)行了研討，企圖在滿意加工要求的情況下，使切削液用量最少，與切削液有關(guān)的費(fèi)用也降至最低。他們?cè)诟Ｌ毓舅龅脑囼?yàn)中，對(duì)切削液的濃度、工件資料、刀具類型及幾許參數(shù)等都進(jìn)行了測(cè)驗(yàn)與研討，并對(duì)工件外表粗糙度、積屑瘤和切削力等作了剖析，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得出了最恰當(dāng)?shù)那邢饕河昧?。美?guó)Thyssen制作公司正全力研討“最小光滑”加工技能，使切削液液流或氣霧經(jīng)過(guò)刀具效果于加工區(qū)域，切削液的流量由CNC程序控制，效果非常理想。既削減了切削液的運(yùn)用量，下降了本錢(qián)，又削減了廢液排放，有利于環(huán)境保護(hù)。

第三節(jié) 金屬切削液的發(fā)展趨勢(shì)

1、高功能水性產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)運(yùn)用因?yàn)橛杏玫乃苄詷O壓添加劑的缺少，水溶性切削液產(chǎn)品在加工精度較高的場(chǎng)合的運(yùn)用遭到了必定程度的約束，許多精細(xì)機(jī)床進(jìn)行的高精細(xì)度的加工都運(yùn)用非水溶性切削液。近期，因?yàn)樵蛢r(jià)格的不斷上漲，油性切削液產(chǎn)品的價(jià)格也隨之高漲，許多機(jī)械加工業(yè)廠家的出產(chǎn)本錢(qián)相應(yīng)添加。為了削減出產(chǎn)本錢(qián)，進(jìn)步產(chǎn)品的商場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，很多的機(jī)械加工廠商期望用功能優(yōu)秀的水溶性切削液替代非水溶性切削液。怎么開(kāi)發(fā)功能優(yōu)秀的水溶性切削液產(chǎn)品已成為各巨細(xì)切削液出產(chǎn)廠商注重的問(wèn)題。

2、綠色切削液的開(kāi)發(fā)大力開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康負(fù)效果小、加工功能優(yōu)越的切削液，朝著對(duì)人和環(huán)境徹底無(wú)害的綠色切削液方向開(kāi)展；同時(shí)，盡力改善供液辦法，優(yōu)化供液參數(shù)和加強(qiáng)運(yùn)用辦理，以延伸切削液的運(yùn)用壽命，削減廢液的排放量；此外，還應(yīng)進(jìn)一步研討廢液的收回運(yùn)用和無(wú)害化處理技能。此外，為了到達(dá)環(huán)境保護(hù)的意圖，非水溶性切削液還需求盡可能地對(duì)環(huán)境不發(fā)作污染?，F(xiàn)在仍在運(yùn)用的極壓光滑劑主要是含有硫、磷、氯類的化合物，如硫化烯烴、硫化動(dòng)植物油、硫脲、磷酸酯、氯化石蠟等，它們?cè)诟邷叵屡c金屬外表發(fā)作化學(xué)反應(yīng)生成化學(xué)反應(yīng)膜，在切削中起極壓光滑效果。它們的光滑功能很好，但對(duì)環(huán)境有污染，對(duì)操加劑有了必定的約束。國(guó)內(nèi)外正在著手研討其替代物。近年來(lái)，無(wú)毒無(wú)害的硼酸鹽（酯）類添加劑遭到了廣泛的注重?，F(xiàn)在研討開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是：礦物油逐步被生物降解性好的植物油和組成酯所替代。非水溶性切削液逐步被水溶性切削液所替代。開(kāi)發(fā)功能優(yōu)秀且對(duì)人體無(wú)害和對(duì)環(huán)境無(wú)污染的添加劑。

3、切削液的綠色運(yùn)用推行集中冷卻光滑體系，即把機(jī)械加工設(shè)備各自獨(dú)立的冷卻光滑設(shè)備合并為一個(gè)冷卻光滑體系，使切削液保護(hù)辦理上水平上臺(tái)階。研討干切削和最少數(shù)光滑切削，以削減切削液的運(yùn)用量和廢液的排放。研討和推行切削液廢液處理新工藝、新技能，以保證排放的廢液對(duì)環(huán)境無(wú)污染。

第四節(jié) 金屬切削液的作用

潤(rùn)滑

金屬切削加工液（簡(jiǎn)稱切削液）在切削過(guò)程中的潤(rùn)滑作用，可以減小前刀面與切屑、后刀面與已加工表面間的摩擦，形成部分潤(rùn)滑膜，從而減小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損，改善工件材料的切削加工性能。 在磨削過(guò)程中，加入磨削液后，磨削液滲入砂輪磨粒－工件及磨粒－磨屑之間形成潤(rùn)滑膜，使界面間的摩擦減小，防止磨粒切削刃磨損和粘附切屑，從而減小磨削力和摩擦熱，提高砂輪耐用度以及工件表面質(zhì)量。

冷卻

切削液的冷卻作用是通過(guò)它和因切削而發(fā)熱的刀具（或砂輪）、切屑和工件間的對(duì)流和汽化作用，把切削熱從刀具和工件處帶走，從而有效地降低切削溫度，減少工件和刀具的熱變形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷卻性能和其導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、汽化熱以及粘度（或流動(dòng)性）有關(guān)。水的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱均高于油，因此水的冷卻性能要優(yōu)于油。

清洗

在金屬切削過(guò)程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及鐵粉、油污和砂粒，防止機(jī)床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利，不致影響切削效果。對(duì)于油基切削油，粘度越低，清洗能力越強(qiáng)，尤其是含有煤油、柴油等輕組份的切削油，滲透性和清洗性能就越好。含有表面活性劑的水基切削液，清洗效果較好，因?yàn)樗茉诒砻嫔闲纬晌侥?，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上，同時(shí)它能滲入到粒子和油泥粘附的界面上，把它從界面上分離，隨切削液帶走，保持界面清潔。

防銹

在金屬切削過(guò)程中，工件要與環(huán)境介質(zhì)及切削液組分分解或氧化變質(zhì)而產(chǎn)生的油泥等腐蝕性介質(zhì)接觸而腐蝕，與切削液接觸的機(jī)床部件表面也會(huì)因此而腐蝕。此外，在工件加工后或工序之間流轉(zhuǎn)過(guò)程中暫時(shí)存放時(shí)，也要求切削液有一定的防銹能力，防止環(huán)境介質(zhì)及殘存切削液中的油泥等腐蝕性物質(zhì)對(duì)金屬產(chǎn)生侵蝕。特別是在我國(guó)南方地區(qū)潮濕多雨季節(jié)，更應(yīng)注意工序間防銹措施。

其它

除了以上4種作用外，所使用的切削液應(yīng)具備良好的穩(wěn)定性，在貯存和使用中不產(chǎn)生沉淀或分層、析油、析皂和老化等現(xiàn)象。對(duì)細(xì)菌和霉菌有一定抵抗能力，不易長(zhǎng)霉及生物降解而導(dǎo)致發(fā)臭、變質(zhì)。不損壞涂漆零件，對(duì)人體無(wú)危害，無(wú)刺激性氣味。在使用過(guò)程中無(wú)煙、霧或少煙霧。便于回收，低污染，排放的廢液處理簡(jiǎn)便，經(jīng)處理后能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)等。

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