數(shù)控機(jī)床切削液的研發(fā)、選用和維護(hù)

李磊 王偉

金屬切削液是機(jī)械加工中不可缺少的工業(yè)介質(zhì)，它有著良好的防銹、清洗、潤(rùn)滑、冷卻功能。特別是數(shù)控機(jī)床的高速運(yùn)轉(zhuǎn)、大的切削深度、延長(zhǎng)刀具的使用壽命，以及零件表面質(zhì)量要求越來(lái)越高，正確選用切削液可以保證工件表面質(zhì)量及機(jī)床、刀具使用壽命和提高效率，降低成本起著至關(guān)重要的作用。文章介紹了切削液的研發(fā)、選用，詳細(xì)的說(shuō)明了切削液的選用以及延長(zhǎng)切削液的使用壽命。

1 功用

切削液是在金屬加工過(guò)程中，冷卻、潤(rùn)滑、防銹、清洗的工業(yè)介質(zhì)。正確選用切削液，可以大大的減小切削過(guò)程中刀具、工件的摩擦，降低切削溫度，形成油膜降低切削力度，減少刀具磨損，提高刀具使用壽命，切削效率，達(dá)到提高效率，降低成本。由于工件和刀具在高溫下摩擦，磨粒粘附在刀具的刀尖處，形成積屑瘤，代替刀具切削，切削液的循環(huán)可以沖走刀具和工件的磨粒，防止產(chǎn)生積屑瘤。所以切削液除了冷卻和潤(rùn)滑作用，還要滿(mǎn)足工件的工序間防銹和清洗作用。

2 切削液種類(lèi)及研發(fā)配方

2.1 水基切削液

2.1.1 水基切削液。水基液的主要成分是水，加入定量的防銹劑（癸二酸，三乙醇胺），滿(mǎn)足工件的短期防銹和清洗作用。由于水的散熱性比油散熱性好，故冷卻性能性能好，原液、稀釋液透明，利于觀察工件。潤(rùn)滑效果基本上沒(méi)有，常在普通設(shè)備上使用。 配方：防銹劑15-20%，乳化劑10%，潤(rùn)滑劑5%，水：余量。

2.1.2 乳化油。乳化油分為：防銹乳化油，普通乳化油，擠壓乳化油。其中防銹乳化油應(yīng)用最為廣泛。防銹乳化油的清洗和冷卻性能好，兼有防銹和潤(rùn)滑性能。但是非常矯情，水質(zhì)對(duì)乳化油的影響極大。而且防銹乳化油的防銹周期在切削液中的防銹是最短的，它的PH值做不高，稀釋液最多做到8.5，再高就向微乳化切削液狀態(tài)一樣了。PH值低也是導(dǎo)致乳化油發(fā)臭和生銹的重要原因。 普通乳化油是含松香的乳化油，乳化效果極佳，防銹效果很差，PH值最高7.5，它的唯一優(yōu)點(diǎn)就是潤(rùn)滑好，可以做線(xiàn)切割工作液使用。擠壓乳化油是在防銹乳化油的基礎(chǔ)上加入氯化石蠟或者硫化異丁烯，在切削加工中起到擠壓效果。

防銹乳化油的缺點(diǎn)是切削熱溫度上升、導(dǎo)致厭氧菌急速生長(zhǎng)，使乳化液的生命周期縮短。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，防銹乳化油可以用純凈水稀釋?zhuān)灰咨P，不易發(fā)臭，而且可以延長(zhǎng)使用壽命。 配方：基礎(chǔ)油：65-85%，防銹劑：15%，乳化劑：3-5%，穩(wěn)定劑：3-5%。

2.1.3 半合成微乳化切削液。含油量10%以?xún)?nèi)，它的重要技術(shù)就是油水平衡是關(guān)鍵。微乳液的防銹、清洗、潤(rùn)滑、冷卻性能都很好，稀釋液微白透明，利于觀察刀具的走刀軌跡，可見(jiàn)度高，是現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的首選產(chǎn)品。適合高速、重載、強(qiáng)力切削。配方：基礎(chǔ)油：10%，防銹劑：10%，乳化劑：5-8%，表面活性劑：10-15%，水：余量。

3 切削液的選用

3.1 使用要求

（1）粗切削時(shí)，較大的吃刀量，要求散熱好，選用以冷卻為主的切削液，如：水劑切削液;（2）精切削時(shí)，以提高表面光潔度為主，選用以潤(rùn)滑為主的切削液，如：防銹乳化油等;（3）切削孔類(lèi)零件時(shí)，宜選用乳化油或者擠壓乳化油。（4）切削深孔零件時(shí)，宜選用擠壓乳化油。（5）磨床加工零件時(shí)，宜選用沉降性好的水劑切削液。

4 切削液的維護(hù)與保養(yǎng)

（1）定期檢測(cè)使用濃度，如濃度過(guò)低及時(shí)添加新的切削液。（2）將水溶性切削液的PH值控制在8.5-9.5之間，PH值過(guò)高在一定程度上造成皮膚過(guò)敏，PH值過(guò)低，則會(huì)影響切削液的防銹能力和抗菌能力。（3）檢測(cè)設(shè)備的浮油量和析皂量，如浮油量過(guò)多，及時(shí)檢查設(shè)備是否出現(xiàn)漏油故障，并及時(shí)處理;如析皂量過(guò)多則可能是水質(zhì)硬度較高;在稀釋液中添加0.2%的EDTA二鈉即可。（4）定期檢測(cè)設(shè)備上的微生物，必要時(shí)向水溶性切削液中補(bǔ)充殺菌劑（BM殺菌劑或者酒精），延長(zhǎng)水溶性切削液的使用壽命。

5 材質(zhì)選配切削液

（1）加工鑄鐵件時(shí)，應(yīng)選用PH較高的切削液，最好PH值在10-12，因?yàn)殍T鐵在加工時(shí)，防銹是最難保證的。（2）加工鋼件時(shí)，選用的切削液PH值在8.5-9.5之間。（3）加工銅鋁材料時(shí)，選用切削液的PH值在8最好，因?yàn)榧庸ゃ~鋁件時(shí)，PH值過(guò)高會(huì)腐蝕工件。

6 結(jié)束語(yǔ)

防銹乳化油和切削液在使用上各有千秋，使用情況完全不同，使用時(shí)應(yīng)考慮零件的粗、精加工，防銹周期以及零件的材質(zhì)。維護(hù)和保養(yǎng)切削液主要重點(diǎn)在于經(jīng)常清洗水箱，定期加殺菌劑。根據(jù)加工材質(zhì)合理選用切削液，是保證切削加工的需要。

（作者單位：山東九安特科技有限公司）