切削液基礎(chǔ)知識培訓

1、切削液知識分享切削液知識分享2013年6月目 錄一、認識金屬切削液1、金屬切削液的定義2、金屬切削液的作用3、金屬切削液的發(fā)展4、金屬切削液的分類（1）（2）5、金屬切削液的外觀6、金屬切削液的組成二、金屬切削過程與切削液的作用1、金屬切削過程2、金屬切削液的作用（1）潤滑作用（2）冷卻作用（3）清洗作用（4）防銹作用三、金屬切削液的選用1、加工方式2、加工材料3、選用步驟五、水溶性切削液常見問題及解決辦法1、銹蝕2、細菌增加，產(chǎn)生難聞氣味3、泡沫4、雜油5、固體雜質(zhì)及殘留物6、工作液穩(wěn)定性下降四、金屬切削液的管理1、系統(tǒng)清洗2、水溶性切削液的配制3、切削液的日常維護4、水溶性切削液監(jiān)測內(nèi)容5

2、、水溶性切削液實驗室檢測6、PH值對切削液的影響7、水硬度對切削液的影響六、切削液品牌介紹一、認識金屬切削液1、金屬切削液的定義金屬切削液的定義：金屬切削加工液（簡稱切削液）是在金屬切削或磨削過程中的，用于潤滑、冷卻加工工件和刀具的液體，兼有清洗和防銹的功能。 屬于廣義的金屬加工液范疇。2、金屬切削液的作用金屬切削液的作用：潤滑、冷卻、清洗、防銹（見金屬加工和切削液與切削液的作用）3、金屬切削液的發(fā)展金屬切削液的發(fā)展：17世紀現(xiàn)代的切削油和水溶性切削液植物油、肥皂水蘇打水菜籽油、硫化切削液、合成切削液18世紀19世紀現(xiàn)代4、金屬切削液的分類（金屬切削液的分類（1）：）：類型類型 原液油原液油含

3、量含量% % 工作液乳化顆粒工作液乳化顆粒大?。ㄎ⒚祝┐笮。ㄎ⒚祝?工作液外工作液外觀觀特點特點油基切削油100 透明良好的潤滑性能、不同的粘度選擇，適用于切削余量大、不能遇水的場合水基乳化液60-801.0 乳白色 傳統(tǒng)產(chǎn)品，價格經(jīng)濟，穩(wěn)定性差，壽命短，維護困難微乳化液10-300.1 1.0乳狀淺藍色多用途，應(yīng)用廣，綜合性能好，穩(wěn)定性較好，壽命長 0.050.1 半透明灰茶色 0.05 透明 合成液0 透明 主要用于冷卻要求高的場合，如磨削4、金屬切削液的分類（金屬切削液的分類（2）：）：切削液切削液 油基 水基 植物油動物油礦物油純礦物油（機械油） 混合油（礦+動，植物油）極壓油（礦+E

4、P劑+動，植物油）乳化油（液）微乳化液合成液5、金屬切削液的外觀、金屬切削液的外觀切削油（切削油（100%100%濃度使用）濃度使用）乳化型切削液：乳化型切削液：原原 液液（左）工作液（右）（左）工作液（右）5、金屬切削液外觀、金屬切削液外觀半合成切削液：半合成切削液：原原 液液（左）工作液（右）（左）工作液（右）合成切削液：合成切削液：原原 液液（左）工作液（右）（左）工作液（右）輔助性能增強劑輔助性能增強劑抗氧劑抗油霧劑防銹劑抗泡劑著色劑/顏料香味劑加工性能添加劑加工性能添加劑滿足邊界潤滑（天然油脂/合成酯/脂防酸）滿足極壓潤滑（氯、硫、磷、鋅）6、金屬切削液的組成組成組成 乳化液乳化液%

5、 % 微乳化液微乳化液% %合成液合成液 % %礦物油 5080 1030 0潤滑油性劑 050 520 520 潤滑極壓劑 050 020 020 表面活性劑 1335 2080 2080 防銹劑 05 530 530 防霉殺菌劑 03 03 03 消泡劑 00.5 00.500.5二、金屬切削過程與切削液的作用 定義定義 ：刀具與工件相互運動、相互作用的：刀具與工件相互運動、相互作用的 過程。過程。切削層金屬從開始塑性變形到剪切滑移基本切削層金屬從開始塑性變形到剪切滑移基本完成的過程區(qū)。完成的過程區(qū)。OA與與OM之間的區(qū)域就是之間的區(qū)域就是第第一變形區(qū)一變形區(qū)。第一變形區(qū)是金屬切削變形過程

6、中最大的變第一變形區(qū)是金屬切削變形過程中最大的變形區(qū)，在這個區(qū)域內(nèi)，金屬將產(chǎn)生大量的切形區(qū)，在這個區(qū)域內(nèi)，金屬將產(chǎn)生大量的切削熱，并消耗大部分功率。此區(qū)域較窄，寬削熱，并消耗大部分功率。此區(qū)域較窄，寬度僅度僅0.020.2。產(chǎn)生塑性變形的金屬切削層材料經(jīng)過第一變產(chǎn)生塑性變形的金屬切削層材料經(jīng)過第一變形區(qū)后沿刀具前刀面流出，在靠近前刀面處形區(qū)后沿刀具前刀面流出，在靠近前刀面處形成形成第二變形區(qū)第二變形區(qū)。在這個變形區(qū)域，由于切削層材料受到刀具在這個變形區(qū)域，由于切削層材料受到刀具前刀面的擠壓和摩擦，變形進一步加劇，材前刀面的擠壓和摩擦，變形進一步加劇，材料在此處纖維化，流動速度減慢，甚至停滯料在

7、此處纖維化，流動速度減慢，甚至停滯在前刀面上。而且，切屑與前刀面的壓力很在前刀面上。而且，切屑與前刀面的壓力很大，高達大，高達23GPa，由此摩擦產(chǎn)生的熱量也，由此摩擦產(chǎn)生的熱量也使切屑與刀具面溫度上升到幾百度的高溫，使切屑與刀具面溫度上升到幾百度的高溫，切屑底部與刀具前刀面發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象。切屑底部與刀具前刀面發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象。二、金屬切削過程與切削液的作用金屬切削層在已加工表面受刀具刀刃金屬切削層在已加工表面受刀具刀刃鈍圓部分的擠壓與摩擦而產(chǎn)生塑性變鈍圓部分的擠壓與摩擦而產(chǎn)生塑性變形部分的區(qū)域叫形部分的區(qū)域叫第三變形區(qū)第三變形區(qū)。切屑經(jīng)。切屑經(jīng)過刀刃鈍圓過刀刃鈍圓B點后，受到后刀面點后，受到后刀面

8、BC段段的擠壓和摩擦，經(jīng)過的擠壓和摩擦，經(jīng)過BC段后，這部分段后，這部分金屬開始彈性恢復(fù)，恢復(fù)高度為金屬開始彈性恢復(fù)，恢復(fù)高度為h，在恢復(fù)過程中又與后刀面在恢復(fù)過程中又與后刀面CD部分產(chǎn)生部分產(chǎn)生摩擦，這部分切削層在摩擦，這部分切削層在OB，BC，CD段的擠壓和摩擦后，形成了已加工表段的擠壓和摩擦后，形成了已加工表面的加工質(zhì)量。所以說第三變形區(qū)對面的加工質(zhì)量。所以說第三變形區(qū)對工件加工表面質(zhì)量產(chǎn)生很大影響工件加工表面質(zhì)量產(chǎn)生很大影響二、金屬切削過程與切削液的作用加工材料時必須減少工具與工件之間的摩擦，及時帶走加工區(qū)內(nèi)因材料加工材料時必須減少工具與工件之間的摩擦，及時帶走加工區(qū)內(nèi)因材料變形而產(chǎn)生

9、的熱量。要達到這個目的一方面是通過開發(fā)高性能的工具材變形而產(chǎn)生的熱量。要達到這個目的一方面是通過開發(fā)高性能的工具材料，另一方面是采用性能良好的金屬加工液。料，另一方面是采用性能良好的金屬加工液。（1）潤滑作用金屬切削加工液（簡稱切削液）在切削過程中的潤滑作用，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

10、以及工件表面質(zhì)量。 （2）冷卻作用切削液的冷卻作用是通過它和因切削而發(fā)熱的刀具（或砂輪）、切屑和工件間的對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。（3）清洗作用在金屬切削過程中，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。對于油基切削油，粘度越低，清洗能力越強，尤其是含有煤油、柴油等輕組

11、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，因為它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上，同時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，保持切削液清潔。 （4）防銹作用在金屬切削過程中，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，與切削液接觸的機床部件表面也會因此而腐蝕。此外，在工件加工后或工序之間流轉(zhuǎn)過程中暫時存放時，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)對金屬產(chǎn)生侵蝕。特別是在我國南方地區(qū)潮濕多雨季節(jié)，更應(yīng)注意工序間防銹措施。為什么要使為什

12、么要使用金屬加工用金屬加工液？液？選擇合適的金屬加工液能夠：選擇合適的金屬加工液能夠： 1. 能降低切削溫度能降低切削溫度60150 2. 降低表面粗糙度降低表面粗糙度12級級 3. 減少切削阻力減少切削阻力15%30% 4. 成倍提高刀具和砂輪的使用壽命成倍提高刀具和砂輪的使用壽命 5. 把鐵屑和灰末從切削區(qū)沖走把鐵屑和灰末從切削區(qū)沖走 從而能提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量！從而能提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量！三、金屬切削液的選用（1）按所用切削刀具類型劃分加工方式：u刀具進行加工：鋸、車、銑、刨、鉆、較、鏜、攻、拉等；u磨料進行加工：磨削、珩磨、研磨；u特殊加工：線切割、電火花。1、加工方式、加工方式三

13、、金屬切削液的選用（2）加工方式的不同要求1、加工方式、加工方式（2）加工方式的不同要求1、加工方式、加工方式2、加工材料、加工材料(1）易切削材料 ： 鋁、鋁合金、鎂鋅合金、黃銅、鉛青銅；(2）普通材料： 銅 、高強度青銅、鑄鐵、中、低碳鋼；(3）難切削材料 ： 鈦、鎳；高合金鋼、耐熱鋼、高速鋼、不銹鋼、高碳低合金鋼：錳鋼、鎳鉻鋼、軸承鋼、碳素工具鋼、鎳鉻銅合金鋼 等級等級 程度程度 相對可切削性相對可切削性% % 材料名稱材料名稱1 1易切削 大于300 鋁合金鎂合金巴氏合金等2 2很易削 250-300 鋅合金 易切削黃銅等 3 3易削 160-250 Y12 易切削鋼 黃銅等4 4不難

14、削 100-160 45號鋼 40硼鋼 灰鑄鐵等5 5稍難削 65-100 錳鋼 硅錳鋼 鉻錳鋼 碳素2號鋼等 6 6較難削 50-65 耐熱鋼 子氏體不銹剛 調(diào)質(zhì)合金綱等 7 7 難削 15-50 奧氏不銹鋼 鈦合金 淬火鋼 高錳鋼 8 8極難削 小于15 高溫合金鋼等 3.選用步驟選用步驟第 一 步 ： 選 擇（油基、水基）第二步：選擇（種類） 鑒定結(jié)論安全衛(wèi)生（冒煙起火）消防法廢液處理措施的有無及處理能力加工工序機床切削液管理體制 限制項目潤滑性抗粘度性滲透性冷卻性其他切削液特性 加工方法要求精度被加工材料刀具材料切削條件 加工精度刀具耐用度防銹性清洗性切削液壽命廢液處理性經(jīng)濟性其他判定

15、項目 四、切削液的管理方法一：1、排空原液并清渣；2、Castrol Techniclean MTC機床清洗劑；0.5-2.0%，一般1%已經(jīng)足夠；3、不需要稀釋，直接加入循環(huán)中的切削液或清水中；4、運轉(zhuǎn)8小時以上；5、避免皮膚直接接觸濃縮液。方法二：1、排空原液并清渣；2、用1%2%的切削液和0.1%0.3%的殺菌劑配制清洗液；3、開機循環(huán)1-4小時、1、系統(tǒng)清洗、系統(tǒng)清洗2、水溶性切削液的配制、水溶性切削液的配制 (1)首先測量槽體體積：長寬高，按要求確定配比濃度； (2)在液槽注入新水后，開啟循環(huán)系統(tǒng)。按比例緩慢加入切削液（定量的）原液，使其完全混勻； (3)使用折光儀（糖量儀）測定濃度

16、，使其達到規(guī)定的使用濃度； （4）進入加工。原液原液必須將原必須將原液加到水液加到水中！中！3、水溶性切削液的日常維護外觀外觀每天檢測，顏色變化、雜油污染、泡沫、異物侵入等狀況氣味氣味每天檢測有氧菌：無味或污水味厭氧菌：臭雞蛋味真菌：發(fā)霉氣味或稻草味濃度濃度每天檢測，按規(guī)定控制在+/-1%實際濃度=折射儀讀數(shù)*折光系數(shù)PHPH值值每天檢測，PH8.59.5PH試紙、PH計折光儀PH試紙和PH計水硬度水硬度每周檢測，試紙?zhí)玻衡}鎂離子是切削液陰離子表面活性劑失效，乳化液分解，形成不溶于水的金屬皂 太軟：易產(chǎn)生大量泡沫表示方法：英國碳酸鈣當量的PPM濃度(百萬分之） 德國1dho=17.8PPM

17、法國1fho=10PPM細菌細菌每月檢測或根據(jù)實際情況控制在105個/ML以下細菌在3037宜繁殖霉菌在2030宜繁殖菌條4 4、水溶性切削液監(jiān)測內(nèi)容、水溶性切削液監(jiān)測內(nèi)容外觀外觀 穩(wěn)定，均勻穩(wěn)定，均勻 有條件有條件 每日每日一次一次 PHPH值值 大于大于8.28.2濃度濃度 按規(guī)定按規(guī)定 浮油浮油 小于小于2% 2% 泡沫泡沫 小于小于2ml/10min 2ml/10min 防銹性防銹性 鑄鐵鑄鐵 單片單片 2424小時小時 合格合格 疊片疊片 8 8小時小時 合格合格每月一每月一 次次（季節(jié)性強）（季節(jié)性強） 細菌含量細菌含量 小于小于10105 5/ /毫升毫升 氯離子含量氯離子含量

18、小于小于70ppm 70ppm 5、水溶性切削液實驗室檢測檢測項目： 外觀 游離油 PH值 折光濃度 滴定濃度 總硬度 電導(dǎo)率 氯含量 菌含量 真菌6 6、PHPH值對金屬加工液的影響值對金屬加工液的影響1 12 23 35 56 67 78 89 9101011111212131314148.59.58.59.5理想理想的的PHPH值范圍值范圍銹、腐蝕、腐敗銹、腐蝕、腐敗和氣味增加和氣味增加皮膚過敏、著色皮膚過敏、著色增加，有色金屬腐蝕增加，有色金屬腐蝕細菌在PH 6.08.5適宜繁殖霉菌在PH 4.56.5適宜繁殖PH9時， 細菌，霉菌繁殖概率最低。7 7、水的硬度對金屬加工液的影響、水的

19、硬度對金屬加工液的影響水的硬度的測定可分為水的總硬度的測定和鈣、鎂硬度的測定兩種。總硬度的測定是滴定Ca、Mg總量，并以Ca進行計算。后一種是分別測定Ca和Mg的含量。 世界各國對水的硬度表示方法不同。德國硬度是水硬度表示比較早的一種方法，它以度（o）為計，它表示是十萬份水中含有一份CaO，即1L水中含有10mgCaO時為1o。通常根據(jù)硬度的大小，把水分成硬水與軟水：8度以下為軟水，816度為中水，16度以上為硬水，30度以上為極硬水。國內(nèi)習慣上對水的硬度以PPM計，即1L水中含有1mgCaCO3定義為1PPM。德國度1o 約=17.86PPM。（1）、水硬度的測定和表示方法7 7、水的硬度對

20、金屬加工液的影響、水的硬度對金屬加工液的影響（2）、水硬度的理想范圍水質(zhì)水質(zhì) 50 100 150 200 250 300 350 400 mg/L50 100 150 200 250 300 350 400 mg/L泡沫問題泡沫問題最佳最佳可以接受可以接受非常不穩(wěn)定非常不穩(wěn)定 理想的切削液用水水質(zhì)硬度為理想的切削液用水水質(zhì)硬度為100200PPM產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 處理方法處理方法 濃度偏低 添加原液，提高濃度 PH值降低 添加PH調(diào)整劑，提高PH值 細菌含量增高 添加殺菌劑進行殺菌處理 配制用水氯離子含量過高 應(yīng)選用含氯量低的清潔水配制 氯離子含量增加 添加去離子水，部分更換 防銹添加劑減少

21、 添加防銹成分（有條件的應(yīng)經(jīng)實驗室小試確定） 金屬顆粒影響 改善過濾效果 酸性污染/環(huán)境大氣 改善環(huán)境條件 操作前發(fā)生腐蝕 檢查零件質(zhì)量 1、銹蝕、銹蝕五、水溶性切削液常見問題及解決辦法產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 處理方法處理方法 停機時間長 每日定時循環(huán)，加強通風，增氧 光照和通風不良 加強循環(huán)，通風，增氧 污染，雜物太多 避免污染，清潔系統(tǒng) PH值降低 添加PH調(diào)整劑，提高PH值 監(jiān)控不良 應(yīng)及時添加殺菌劑 濃度太低 調(diào)整濃度 污水滲漏 排除污水滲入系統(tǒng)的途徑 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 處理方法處理方法 濃度太高 調(diào)整濃度 噴口壓力過大 檢查噴嘴，改善噴嘴壓力 水質(zhì)硬度低 提高水質(zhì)硬度 系統(tǒng)清洗性能下降 適當添加消泡劑 細菌增加 進行滅菌處理 液位太低，泵產(chǎn)生空穴 提高液位到正常位置，清除空穴現(xiàn)象 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 處理方法處理方法 工件帶入 解決泄露