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切削液知识分享 2013年6月 目 录 一、认识金属切削液 1、金属切削液的定义 2、金属切削液的作用 3、金属切削液的发展 4、金属切削液的分类 （1）（2） 5、金属切削液的外观 6、金属切削液的组成 二、金属切削过程与 切削液的作用 1、金属切削过程 2、金属切削液的作用 （1）润滑作用 （2）冷却作用 （3）清洗作用 （4）防锈作用 三、金属切削液的选用 1、加工方式 2、加工材料 3、选用步骤 五、水溶性切削液常见问 题及解决办法 1、锈蚀 2、细菌增加，产生难闻气 味 3、泡沫 4、杂油 5、固体杂质及残留物 6、工作液稳定性下降 四、金属切削液的管理 1、系统清洗 2、水溶性切削液的配制 3、切削液的日常维护 4、水溶性切削液监测内 容 5、水溶性切削液实验室 检测 6、PH值对切削液的影响 7、水硬度对切削液的影 响 六、切削液品牌介绍 一、认识金属切削液 1、金属切削液的定义：金属切削 加工液（简称切削液）是在金 属切削或磨削过程中的，用于 润滑、冷却加工工件和刀具的 液体，兼有清洗和防锈的功能 属于广义的金属加工液范 畴 2、金属切削液的作用：润滑、冷 却、清洗、防锈（见金属加工和切削 液与切削液的作用） 3、金属切削液的发展： 17世纪 现代的切削 油和水溶性 切削液 植物油、肥 皂水 苏打水 菜籽油、硫 化切削液、 合成切削液 18世纪 19世纪 现代 4、金属切削液的分类（1）： 类型 原液油 含量% 工作液乳化颗粒 大小（微米） 工作液外 观 特点 油 基 切削 油 100 透明良好的润滑性能、不同的粘度 选择，适用于切削余量大、不 能遇水的场合 水 基 乳化 液 60-801.0 乳白色 传统产品，价格经济，稳定性 差，寿命短，维护困难 微乳 化液 10-300.1 1.0 乳状浅 蓝色 多用途，应用广，综合性能好 ，稳定性较好，寿命长 0.050.1 半透明 灰茶色 0.05 透明 合成 液 0 透明 主要用于冷却要求高的场合， 如磨削 4、金属切削液的分类（2）： 切削液 油基 水基 植物油动物油矿物油 纯矿物油 （机械油） 混合油 （矿+动， 植物油） 极压油 （矿+EP剂+动， 植物油） 乳化油 （液） 微乳化液合成液 5、金属切削液的外观 切削油（100%浓度使用）乳化型切削液：原 液（左）工作液（右） 5、金属切削液外观 半合成切削液：原 液（左）工作液（右） 合成切削液：原 液（左）工作液（右） 6.6.金属切削液的组成金属切削液的组成 油性切削液的组成油性切削液的组成 辅助性能增强剂 抗氧剂 抗油雾剂 防锈剂 抗泡剂 着色剂/颜料 香味剂 加工性能添加剂 满足边界润滑（天然 油脂/合成酯/脂防酸） 满足极压润滑（氯、 硫、磷、锌） 水溶性切削液的组成水溶性切削液的组成 6、金属切削液的组成 组成 乳化液% 微乳化液%合成液 % 矿物油 5080 1030 0 润滑油性剂 050 520 520 润滑极压剂 050 020 020 表面活性剂 1335 2080 2080 防锈剂 05 530 530 防霉杀菌剂 03 03 03 消泡剂 00.5 00.500.5 二、金属切削过程与切削液的作用 1.1.金属切削过程金属切削过程 定义 ：刀具与工件相互运动、相互作用的 过程。

切削层金属从开始塑性变形到剪切滑移基本 完成的过程区OA与OM之间的区域就是第 一变形区 第一变形区是金属切削变形过程中最大的变 形区，在这个区域内，金属将产生大量的切 削热，并消耗大部分功率此区域较窄，宽 度仅0.020.2 产生塑性变形的金属切削层材料经过第一变 形区后沿刀具前刀面流出，在靠近前刀面处 形成第二变形区 在这个变形区域，由于切削层材料受到刀具 前刀面的挤压和摩擦，变形进一步加剧，材 料在此处纤维化，流动速度减慢，甚至停滞 在前刀面上而且，切屑与前刀面的压力很 大，高达23GPa，由此摩擦产生的热量也 使切屑与刀具面温度上升到几百度的高温， 切屑底部与刀具前刀面发生粘结现象 二、金属切削过程与切削液的作用 金属切削层在已加工表面受刀具刀刃 钝圆部分的挤压与摩擦而产生塑性变 形部分的区域叫第三变形区切屑经 过刀刃钝圆B点后，受到后刀面BC段 的挤压和摩擦，经过BC段后，这部分 金属开始弹性恢复，恢复高度为h， 在恢复过程中又与后刀面CD部分产生 摩擦，这部分切削层在OB，BC，CD 段的挤压和摩擦后，形成了已加工表 面的加工质量所以说第三变形区对 工件加工表面质量产生很大影响 二、金属切削过程与切削液的作用 加工材料时必须减少工具与工件之间的摩擦，及时带走加工区内因材料变 形而产生的热量。

要达到这个目的一方面是通过开发高性能的工具材料， 另一方面是采用性能良好的金属加工液 2 2、金属切削液的作用、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 为什么要使 用金属加工 液？ 选择合适的金属加工液能够： 1. 能降低切削温度60150 2. 降低表面粗糙度12级 3. 减少切削阻力15%30% 4. 成倍提高刀具和砂轮的使用寿命 5. 把铁屑和灰末从切削区冲走 从而能提高生产效率和产品质量！ 三、金属切削液的选用 （1）按所用切削刀具类型划分加工方式： u刀具进行加工：锯、车、铣、刨、钻、较、镗、攻、拉等； u磨料进行加工：磨削、珩磨、研磨； u特殊加工：线切割、电火花。

1、加工方式 三、金属切削液的选用 （2）加工方式的不同要求 1、加工方式 （2）加工方式的不同要求 1、加工方式 2、加工材料 金属材料按被可切削性分为金属材料按被可切削性分为 (1）易切削材料 ： 铝、铝合金、镁锌合金、黄铜、铅青铜； (2）普通材料： 铜 、高强度青铜、铸铁、中、低碳钢； (3）难切削材料 ： 钛、镍；高合金钢、耐热钢、高速钢、不锈钢、高碳低合 金钢：锰钢、镍铬钢、轴承钢、碳素工具钢、镍铬铜合金钢 等级 程度 相对可切削性% 材料名称 1易切削 大于300 铝合金镁合金巴氏合金等 2很易削 250-300 锌合金 易切削黄铜等 3易削 160-250 Y12 易切削钢 黄铜等 4不难削 100-160 45号钢 40硼钢 灰铸铁等 5稍难削 65-100 锰钢 硅锰钢 铬锰钢 碳素2号钢等 6较难削 50-65 耐热钢 子氏体不锈刚 调质合金纲等 7 难削 15-50 奥氏不锈钢 钛合金 淬火钢 高锰钢 8极难削 小于15 高温合金钢等 不同材料的可切削性不同材料的可切削性 3.选用步骤 第一步：选择（ 油基、水基） 第二步：选择 （种类） 鉴定结论 安全卫生（冒烟起火 ） 消防法 废液处理措施的有无 及处理能力 加工工序 机床 切削液管理体制 限制项目 润滑性 抗粘度性 渗透性 冷却性 其他 切削液特性 加工方法 要求精度 被加工材料 刀具材料 切削条件 加工精度 刀具耐用度 防锈性 清洗性 切削液寿命 废液处理性 经济性 其他 判定项目 四、切削液的管理 方法一： 1、排空原液并清渣； 2、Castrol Techniclean MTC机床清洗剂； 0.5-2.0%，一般1%已经足够； 3、不需要稀释，直接加入循环中的切削液或清水中； 4、运转8小时以上； 5、避免皮肤直接接触浓缩液。

方法二： 1、排空原液并清渣； 2、用1%2%的切削液和0.1%0.3%的杀菌剂配制清洗液； 3、开机循环1-4小时、 1、系统清洗 2、水溶性切削液的配制 (1)首先测量槽体体积： 长宽高，按要求确定配比 浓度； (2)在液槽注入新水后， 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； (3)使用折光仪（糖量仪 ）测定浓度，使其达到规定的 使用浓度； （4）进入加工 原液 必须将原 液加到水 中！ 3、水溶性切削液的日常维护 外观 每天检测，颜色变化、杂 油污染、泡沫、异物侵入 等状况 气味 每天检测 有氧菌：无味或污水味 厌氧菌：臭鸡蛋味 真菌：发霉气味或稻草味 浓度 每天检测，按规定控制在 +/-1% 实际浓度=折射仪读数*折 光系数 PH值 每天检测，PH8.59.5 PH试纸、PH计 折光仪 PH试纸和 PH计 水硬度 每周检测，试纸 太硬：钙镁离子是切削液阴离子表 面活性剂失效，乳化液分解，形成 不溶于水的金属皂 太软：易产生大量泡沫 表示方法：英国碳酸钙当量的PPM浓 度(百万分之） 德国1dho=17.8PPM 法国1fho=10PPM 细菌 每月检测或根据实际情况 控制在105个/ML以下 细菌在3037宜繁殖 霉菌在2030宜繁殖 菌条 4、水溶性切削液监测内容 外观 稳定，均匀 有条件 每日 一次 PH值 大于8.2 浓度 按规定 浮油 小于2% 泡沫 小于2ml/10min 防锈性 铸铁 单片 24小时 合格 叠片 8小时 合格 每月一 次（ 季节性强） 细菌含量 小于105/毫升 氯离子含量 小于70ppm 5、水溶性切削液实验室检测 检测项目： 外观 游离油 PH值 折光浓度 滴定浓度 总硬度 电导率 氯含量 菌含量 真菌 6、PH值对金属加工液的影响 123567891011121314 8.59.5理想 的PH值范围 锈、腐蚀、腐败 和气味增加 皮肤过敏、着色 增加，有色金属腐蚀 PHPH值值1-141-14 细菌在PH 6.08.5适宜繁殖 霉菌在PH 4.56.5适宜繁殖 PH9时， 细菌，霉菌繁殖概率最低。

7、水的硬度对金属加工液的影响 水的硬度的测定可分为水的总硬度的测定和钙、镁硬度的测 定两种总硬度的测定是滴定Ca、Mg总量，并以Ca进行计算 后一种是分别测定Ca和Mg的含量 世界各国对水的硬度表示方法不同德国硬度是水硬度表示 比较早的一种方法，它以度（o）为计，它表示是十万份水中 含有一份CaO，即1L水中含有10mgCaO时为1o 通常根据硬度的大小，把水分成硬水与软水：8度以下为软水 ，816度为中水，16度以上为硬水，30度以上为极硬水 国内习惯上对水的硬度以。