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山东奎茵润滑剂有限公司 切削液技术 目录一、摩擦学与切削加工学基础知识二、切削液的种类与组成三、切削液基础油和添加剂四、切削液的性能与评定 五、切削液的作用及其机理六、切削液的供液方法与效果七、切削液的选择与应用八、切削液的配置与管理九、切削液技术的新进展十、切削液常见故障分析与对策一、摩擦学与切削加工学基础知识1.摩擦：当两个相互接触的固体在外力的作用下沿接触面相对运动或具有相对运动趋势时，在接触面之间就会产生阻力，这种阻力称为摩擦力2.磨损：磨损是互相接触物体在做相对运动时，表层材料不断发生损耗、转移或者产生参与变形的过程磨损是摩擦的必然结果3.润滑：润滑就是在互相运动的摩擦副之间加入某种物质，以控制表面之间的摩擦并降低其磨损的措施4.切削：切削的两要素，工件和刀具，工件和刀具必须有一定的相对运动在切削过程中会出现产生切削热、刀具磨损、刀具塑性变形现象二、切削液的种类和组成：1.油基切削液：又称切削油，其基本成分是基础油（矿物油或合成油）根据加工方式、工具材料、工件材料和加工要求的不同，可在基础油中适量加入各种油溶性添加剂，如油性剂、极压剂、防腐蚀剂、抗氧化剂等。

配置成性能各异的油基切削液，以适应不同的加工要求主要特点是：使用时不需要稀释，直接使用原液2.水基切削液：是将原液用水稀释后再使用的切削液，水在稀释液中通常占90%上的比例水基切削液这一名称习惯上既指切削液原液（浓缩液），也指其稀释液水基切削液的分类：乳化切削液、微乳化切削液、合成切削液乳化切削液：其原液的主要组成部分是基础油、乳化剂、防腐杀菌剂、抗泡剂等基础油的质量分数为50%-80%，基本不含水，外观为油状液体（或油膏），故其原液常被称为乳化切削油（膏）或乳化油（膏）稀释后成牛乳状微乳化切削液：介于乳化液和合成液之间，含有一定量的油，稀释后呈半透明的微乳液合成切削液：合成液的原液一般不含油，稀释后多呈透明液体，有很强的清洗性能三、切削液基础油和添加剂1.基础油：矿物基础油、合成基础油、半合成基础油2.添加剂：a.油性添加剂：润滑油在固体摩擦表面上生成吸附油膜的性能成为油性这种吸附油膜在一定的温度条件下能显示出良好的润滑效果，从而减少接触表面的摩擦及磨损油性是润滑油的基本性质之一包括动植物油和脂肪酸类b.极压添加剂：能和接触的金属表面起反应形成一种高熔点无机薄膜防止在高负荷下发生熔结、卡咬或咬粘、划痕、划伤的添加剂。

分为卤素系极压添加剂（又称氯系极压添加剂），硫系极压添加剂，磷系挤压添加剂，硼系极压添加剂，有机金属极压添加剂c.防锈添加剂：能防止金属机件生锈，延迟或限制生锈时间，减轻生锈程度的添加剂可分为水溶性和油溶性两种d.表面活性剂：表面活性剂是这样一种物质，在溶剂中加入很少量既能显著降低其表面张力，改变体系表面状态，从而产生湿润或反湿润、乳化或破乳分散或凝聚、起泡或消泡，增溶等一些列作用，以满足实际应用要求 其它添加剂：防腐杀菌剂、抗泡沫添加剂、助溶添加剂、乳化稳定剂、抗氧抗腐剂、油雾抑制剂四、切削液的性能与评定切削液的三大性能：1、加工性能：切削液在切削过程中所能表现出来的效能，它直接与切削液加工效果有关，包括加工质量、加工效率、刀具损耗、切屑处理2、理化性能：与切削工艺过程有关的切削液的物理、化学性能油基切削液包括外观、密度、粘度、倾点、铜板腐蚀、氧化安定性、抗乳化性水基切削液包括外观、PH值、抗泡性、乳化安全性、腐蚀性、防锈性、耐腐败性、油水可分离性油基切削液和水基切削液共同的理化性能包括：比热容，热导率，表面张力，渗透性，对材料的接触适应性，废液可处理性，承载能力，减磨性等3、环卫性能：切削液的环卫性能是指对劳动卫生、人身安全和生态环境的影响性质和程度，主要包括切削液的安全性、对皮肤和呼吸道粘膜的刺激、对环境的危害性等。

五、切削液的作用及其机理1.切削液的润滑作用及其机理：润滑性包括油性、抗磨性、极压性油性是指润滑剂减少摩擦的性能；抗磨性是指润滑剂在轻负荷和中等负荷条件下，即在流体润滑或者润滑条件下，能在摩擦表面形成薄膜，防止磨损的能力；极压性是指润滑剂在低速高负荷或高速冲击负荷条件下，即在边界润滑条件下，防止摩擦面发生擦伤和烧结的能力2.切削液的冷却作用及其机理：所谓切削液的冷却性，是指在湿式切削过程中切削液通过对流、传导、蒸发等热交换形式带走切削区的热量并降低其温度的性能3.切削液的清洗作用及其机理：包括机械冲洗作用和物理化学作用机械冲洗是利用喷嘴直接作用于切削区和工件表面上，冲走散落在工作区的切削和靠重力沉淀在工件表面的污物物理化学作用是切削液含有的表面活性剂，由于表面活性剂降低界面张力而产生的润湿、渗透、乳化、分散、增容等多种作用的综合效果4.切削液的防腐蚀作用及其机理：金属腐蚀是一种由于化学或电化学作用引起的材料损坏提高水溶性切削液的防腐蚀性，主要通过合理的设计配方组成、特别是选择合理的防锈添加剂来实现油基切削液一般不容易腐蚀金属，但若含有有机酸则易发生腐蚀，主要通过加入油溶性防锈剂来实现防锈六、切削液的供液方法与效果1.浇注供液法：也称为普通供液法，是历史上最为悠久、应用最为广泛的切削液供给方法。

供液系统一般是由储液箱、切屑分离器、低压泵、管路系统、控制阀门和喷嘴组成的储液箱中的切削液由泵吸出，经管路、喷嘴浇注到切削区，使用过的切削液和切屑分后又回到储液箱，如此往复循环这种供液系统结构简单，用于对切削液供液无特殊要求的场合供液压力一般低于0.2Mpa,在车削加工、铣削加工，钻削加工，中应用的比较多2.压力供液法：是指在一定的供液压力（一般大于0.2Mpa）下，通过专门通道或刀具自身的油孔，将切削液供入切削区的供液方法压力供液有高压和低压之分一般认为供液压力在0.2~0.5MPa之间称为低压供液，高于0.5Mpa称为高压供液由于供液压力比常规供液时大，供液管道较细小、切削液流速高，从喷嘴口直接进入切削区，故又称为喷射供液这是常用的一种供液方法，在孔加工中应用尤为广泛3.射流供液法：是指供液通道并不直接与切削区相连，切削液在高压驱使下，通过供液通道后要经过一段时间空间才能到达切削区此时，切削液依靠其动能射向切削区实现供液目的利用高压切削液的动能产生使切屑卷曲的力矩，从而起到断屑作用适合于铝合金和不锈钢4.喷雾供液法：是将切削液雾化后注入切削区的供液方法主要特点是可大幅度减少切削液使用量，且分子雾化后渗透能力增强，无须切削液过滤装置、循环装置和回收处理设备，工件被切削液的湿润面积小，可减少日后的清洗工作。

缺点是切削液以微小的颗粒弥散在空气中，所以对环境和工人健康不利5.其它供液法：手动供液法，控制供液法，组合机床及自动生产线上切削液的供给、固体润滑剂、6.集中供液系统：切削液集中供液给系统是以车间、工厂为单位，一个车间或一家工厂设置一个大容量的切削液供给系统，有统一的储液池、供液泵、切屑处理单元、过滤装置、切削液输送管路等 七、切削液的选择与应用：1.油基切削液与水基切削液的性能比较选用要点1）.加工性能比较：总体来说油基切削液的加工质量方面较好，而在加工效率方面较差2）理化性能比较 水基切削液只有冷却性能和清洗性能两项好，其余各项都是油基切削液较好3）环卫性能比较油基切削液尤其是粘度、闪点、较低的油基切削液，对皮肤和呼吸道刺激性较强，在切削温度较高时易产生烟雾，甚至着火的危险此外油基切削液一旦溅落到机床周围地面，不易清洗含活性剂较多的微乳化切削液因其含有的杀菌防腐剂较多，可能引起皮肤和呼吸道疾病2.油基切削液分为四大类：1）纯矿物油（或合成油）（L-MHA）2）减磨切削油（L-MHB）3）非活性极压切削油（L-MHC、L-MHE）4）活性极压切削油（L-MHD、L-MHF）不同类别油基切削液的选用要点a.欲获得小的已加工表面粗糙度时，选用活性极压切削油（L-MHD、L-MHF）b.当特别重视刀具寿命时，选用减摩切削油（L-MHB）、非活性极压切削油(L-MHC或L-MHE)c.当希望具有较好的加工性能同时又需要避免腐蚀时，选用含较多脂肪油的减摩切削油（L-MHB）d当工件表面层不允许有添加剂残留物时选用含非活性物质的减摩切削油（L-MHB）、纯矿物或合成油（L-MHA）d.当要求与其他油品有好的相容性时，选用纯矿物油或合成油（L-MHV）3.水基切削液分为三大类：a.乳化切削液（L- MAA、L-MAB、L-MAC、L-MAD）b.微乳化切削液（L-MAE、L-MAF）c.合成切削液（L-MAG、L-MAH）不同类别水基切削液的选用要点1）欲获得较好的已加工表面质量和较长的刀具寿命时，选用乳化切削液（L- MAA、L-MAB、L-MAC、L-MAD）或微乳化液（L-MAE、L-MAF），并以较高的浓度使用。

2）当需要较好的清洗性能和冷却性能时，选用微乳化液（L-MAE、L-MAF）3）当重视综合作业性能（抗泡性、可视性、切削可分离性、管理难易程度、对作业环境的影响等）而对加工性能无特殊要求时，如大多数的精磨和半精磨加工，选用合成切削液（L-MAG、L-MAH）4.常用的机械工程材料的切削加工性及对切削液的适应性A、铸铁：因为铸铁的石墨中具有一定的润滑性，所以最好选择水基切削液和粘度较低的油基切削液铸铁的组织很不均匀内部含有片状石墨和夹砂，在有水的条件下容易腐蚀，故对切削液的防锈性要求很高B、钢材：钢材分为碳素钢、合金钢和易切削钢 低碳钢硬度较低，塑性较大粗加工和半精加工可以采用乳化切削液和微乳化切削液；精加工时推荐使用减磨切削液和极压减磨切削液 中碳钢和高碳钢或低合金钢的硬度比较高，一般不推荐使用油基切削液， 易切削钢的切削性能很好，对切削液的性能依赖不大，各种水基切削液均可适应C.难加工金属材料： 不锈钢，钛合金，高温合金，它们的特点是硬度和强度高，因此在选择切削液时应选用冷却性能和极压润滑性好的切削液D.铝和铝合金：铝有较强的塑性和易腐蚀性，所以在选用切削液时推荐使用减磨乳化切削液和微乳化切削液，并且切削液的碱性不能太高，不然会腐蚀铝件。

E.铜和铜合金：选择时必须注意切削液对铜的腐蚀性，油基切削液中油脂和脂类有可能引起零件的变色使用水基切削液时必须选择抗硬水能力强的，而且PH值不能太高，不能选择含活性硫添加剂的切削液F镁及镁合金：如果使用油性切削液，选用低粘度的切削油；如果选用水基切削液，因为镁易溶于水，且溶于水时会产生氢气，为易燃易爆气体，因此必须选择抗硬水性能优异且对镁的溶解有抑制作用的切削液G 锌及锌合金:抗硬水的乳化型和微乳化型切削液H 铅及铅合金:使用合成切削液5.各种切削方式按加工性能A、车削加工时1、粗车、半精车时应选择一冷却作用为主，并具有一定清洗、润滑和防锈作用的水基切削液，如乳化切削液和微乳化切削液精车时，精车时宜选用润滑性能好的油基切削液，易可使用含油性添加剂和极压添加剂的乳化切削液或者微乳化切削液，但需要在较高的浓度下（8%以上）使用2、单刃车削、切槽（或切断）和成形切削对切削液的润滑性能所占有的权重依次增大3、硬质合金刀具车削相对加工性较好的材料，可以干式切削湿式切削效果会更好，但必须连续充分的供给切削液，否则刀具受到热冲击易断裂和破损。