1、車削加工中切削油的特點及注意事項詳細介紹Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In TheOrganization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.編訂：審核：單位：Word格式/完整/可編輯工作管理樣本| WORK MANAGEMENT文件編號：KG-A0-7800-12車削加工中切削油的特點及注意事項詳細介紹使用備注：本文檔可用在日常工作場景，通過對目的、要求、方式、方法

2、、進度等進行 具體的部署，從而使得組織內人員按照既定標準、規范的要求進行操作，使日常工作或 活動達到預期的水平。下載后就可自由編輯。概述：在國外金屬加工液中，切削液一直占有較 大比例，一般為50%左右。金屬加工液分類常按金屬 加工方法分為切削液和成型液兩大類，或按油品化學 組成分為非水溶性（油基）液和水溶性（水基）液兩大類。 我國目前亦大多沿用此分類。ISO于1986年通過 IS06743/7,按油基、水基將加工液分為MH和MA兩 大類，又根據每類的化學組成、應用各分為8類和9 類，共仃類，該標準將目前眾多的金屬加工液的品種 均可包含進去，我國已等效采用了該標準，制定了 GB7631.5o金屬

3、的機械加工通常包括兩種類型：金屬的去除 和金屬的變形。前者作業是靠刃具把金屬從被加工件 上除掉；后者則是用模具使金屬在應力下塑性變形， 如軋、拉拔、沖壓、擠壓等。一般習慣地把金屬去 除作業所用的潤滑劑稱為切削液，而把金屬變形用的 潤滑劑稱為金屬加工工藝用液體。金屬加工液則是泛 指上述兩類加工、作業用潤滑劑。（一）、金屬切削液的選用（技術切削設備的潤滑 見機床的潤滑特點）大部分金屬切削需要使用切削液，甚至在可以正 常進行干切削的作業，如果選用適當的冷卻潤滑劑也 可增加工效。早在1883年,F.W.泰勒（Taylor）曾證明 用沖洗刀具和加工件可使切削速度提高30%40%。金屬切削液的品種繁多。A

4、STM D2881把金屬加工 用的液體劃為三類：油和油 基液體；水基乳液 及分散體；（3）化學溶液（真溶液及膠體溶液）。2類與 3類之間的基本區別在于分散相的粒度和粒度分布。 溶解油乳化液的平均粒度大于1 口叫真溶液及膠體 溶液的粒度范圍為2040 nmo膠體乳液（II-C）代表了 一種介于化學溶液與溶解油的乳液之間的中間狀態, 其粒度分布介于上述兩等級之間。這種劃分原則 基本 上是一個理論性的區分，因為從典型的礦物油到不含 油的化學溶液之間，可能存在著無限度的等級。近年來，金屬切削液的發展和變化主要是在水溶 性液體領域（2、3類）o由于這 類液體以水為基質，其 傳熱速度高（水的傳熱速度為油的

5、2. 5倍）o等量的水 吸收一定 熱量后，比油的溫升要慢得多，從而提高了 冷卻效果，且可減少油霧，因此水基切削液的用量增 大。以英國為例，水基切削液在整個切削液市場中約 占60%o但是水基切削液與油相比存在著潤滑性差, 其次是銹蝕、膠體穩定性、化學穩定性、生物穩 定性、 可濾性、泡沫性等問題。這些問題對切削液在機床應 用時的“油池壽命（Sum p Life）至關重要。合理選 擇、應用、監控和維護，對使用水基切削液特別重要。K金屬切削液的成分與選擇根據我國目前市場情況，切削液的主要成分如下。（1）油或油基液體：屬于ASTM D 2881分類中的 I -A、I -B、I -C,習慣稱為切削油（也稱

6、凈切削油）， 主體為礦物油，含或不含添加劑。(2) 乳液：屬于ASTM D 2881分類中的II-A、II -B、II-C,有時稱為溶解油。根 據礦物油含量和油滴 粒度可分為3種：粗乳液：含油65%飛0%,油滴粒度 210 m；微乳液:含油40%50%,油滴粒度V1 口 m；半合成乳液：含油5%40%,油滴粒度約0.1 urn；(3) 合成液體：含油或不含油，以溶于水的高分 子有機物為主要潤滑劑。(4) 化學溶液：不含油，屬ASTM D 2881分類中 的III。從以上成分來看，以切削油的潤滑性最好。乳 化液中的粗乳、微乳和半合成型乳液，如配制得當也 有相當好的潤滑性能。目前粗乳液和微乳液的使

7、用范 圍最廣泛。用于重負荷切削的乳化液要含極壓添加劑。 合成液是乳化液的補充產品。這種液體常用在特定的 用途上。某些合成液體在 使用中由于濃度增大，清洗 性增強而導致損傷操作人員的皮膚和機床涂層。化學 溶液是不含礦物油的水溶液。使用前用水稀釋，有良 好的沖洗、冷卻效果,并應能防止接觸區域的銹蝕。 這類液體主要用于研磨，功能在于清洗和冷卻，沒有 潤滑性。切削液的選擇，首先要避免使用那些對機床、 刃具和加工材料有害的液體。通常，不含游離硫的硫 化油適用于加工鋼材和銅材。而有些銅合金和高鎳合 金，在硫劑（特別是含游離硫）作用下會產生暗色斑痕。 水基切削液的成分比較復雜，這是因為要顧及乳化系 統的穩定

8、，既要考慮諸成分的HLB值，又要達到各項 性能的平衡。由于切削液以水為基質，還應考慮諸成 分的水溶性或在水中分散的性質。選擇切削液前應充分了解下列情況。1. 1加工材料的性質被加工的材料物理化學性質各異，反映在切削操 作上就會有切削的難易和與切削液相容性等新問題。 對較難加工的材料及其與切削液的相容性分別簡略介 紹如下。鋁：質軟，切割易粘切具。乳化液如堿性強，與 鋁產生化學反應，造成乳液分層。應選用專用乳化液 或石蠟基礦物油作冷卻潤滑劑。黃銅：切削時產生大量細屑，易使乳化油變綠。 含活性硫的油劑可使加工材料變色，如選油劑要有過 濾設備。青銅：剪切前產生顯著的塑性變形，可使乳化液 變成綠色。如選

9、油劑要有過濾設備。尿粘韌，切削時產生微細卷曲的屑，可使乳化 液變成綠色，影響乳化液的穩 定，在活性硫作用下生 污斑。如選用油劑要配備過濾設備。可鍛鑄鐵：切削時產生大量微細的具有化學活性 的磨蝕性屑。這些活性細屑好 似過濾介質，削弱了乳 化液的活性，而且可生成鐵皂，使乳化液變為紅褐色， 乳化 液的穩定性變劣。如使用油劑，必須用離心機或 過濾器把鐵屑除去鉛及其合金：易切削，可生成鉛皂，破壞乳化液 的穩定。如使用油劑，對油劑 有稠化傾向，要防止使 用含大量脂肪的油劑。鎂：切削時產生細屑，可燃。一般不使用水基切 削液，可采用低粘度油作為切 削液。鐮及高鎳合金：切削時局部產生高熱，切屑可能 燒結。可選用

10、重負荷乳化液或非活性硫化油。鈦：產生磨蝕性、可燃的切削，易發生加工硬化 現象，應用重負荷乳化油或極 壓油劑。鋅：切削面不規整，難以取得良好的光潔度，與 乳化液生成鋅皂，使乳化液分離，應選專用乳化液。1.2加工工況刀具的作用是在主剪切區域把加工材料用強剪切力切除剝落。刀具的推進面和 暴露的新鮮金屬面之間, 由于強烈的附著作用使推進面受到高的應力。因切割 剝落的屑要移過刀具推進面，從而形成了第二剪切區 域。在第二剪切區域產生的剪切作用使刀具受到最大 摩擦力。潤滑和冷卻作用在此時同樣重要。但屬于金 屬去除的機械加工種類很多，又各有其獨特的工況。 一般認為，在低速加工（螺紋切削、擴孔和 齒面切削） 時

11、，切削潤滑劑的主要任務是縮小推進面與屑的粘結， 作為邊界潤滑劑。在高速切削加工時，切削液的主要 作用是降低摩擦熱，帶走熱量。那些切削液難以到達剪切區域的加工作業，給潤 滑、冷卻造成很大的困難。通常對擴孔、齒輪切削（特 別是滾齒）、深孔鉆和鏗孔、攻絲（特別是盲孔）、深套 孔、車螺紋加工要精心選擇適用的切削液。1.3油基和水基的特點油基切削液指含添加劑的礦物油。水基切削液指 乳液、合成液及化學溶液。籠 統地說，低速重負荷切 削需要充分的潤滑，通常選用極壓切削油劑。高速淺 層切削,冷卻是首要的，一般選用水基切削液。有些 極壓乳化液具有很好的潤滑和冷卻性,可以用于重負 荷切削。一般的研磨加工，有時潤滑

12、反而有害，故可 使用合成液或 化學溶液。加工材料、刀具材質、機床 構造也是確定選用油基液或水基液的重要依據。2使用和維護2.1配制（稀釋）只有水基切削液需要配制，即按一定比例加水稀 釋。水基切削液特別是乳化型的，在用水稀釋時要注 意以下幾個方面。2. 1. 1水質一般情況下不宜使用硬度超過400的水，因高硬 度的水中所含的鈣、鎂離子會使陰離子表面活性劑失 效，乳液分解，出現不溶于水的金屬皂。即使乳化液 是用非離 子表面活性劑制成，大量的金屬離子也可使 膠束聚集，從而影響乳液的穩定性。太軟的水也不宜 使用。用太軟的水配制的乳化液在使用過程中易產生 大量泡沫。配制乳化液的水的適宜硬度應為50200

13、。可用去 離子水和未經處理的工業水混 配使用o我國幅員遼闊, 切削液品種極多，因此在選購水基切削液之前，最好 用當地的水作調配試驗。一般禁止使用處理后的污水、 含化學物質的水和二次水來配制 乳化液。鍋爐用的軟 化水也要慎用。硬水地區的用戶可采用碳酸鈉法把水軟化后使用。 軟化劑用量最好經試驗確定。要防止軟水后水的pH 值過高。軟水劑使用過度會破壞乳化液的穩定。第11頁/總25頁工作管理樣本| WORK MANAGEMENT2. 1.2稀釋切削液的稀釋關系到乳化液的穩定。切削液在使 用前，要先確定稀釋的比例和所需乳化液的體積。然 后算出所用切削液（原液）量和水量。選取潔凈的容器，將所需的全部水倒入

14、容器內， 然后在低速攪拌下加入切削液原液。配制乳化液時, 原液的加入速度以不出現未乳化原液為準。切削液原 液和水的加入程序不能顛倒。不要在機床的油池（槽） 內直接調配乳液。2. 2切削液的使用切削液的使用效果，首先取決于正確選用適合加 工工況的切削品種，以及合理地調配稀釋。但以下諸 因素亦值得重視。（1）循環液體總量機加工過程中循環使用的切削液因飛濺、霧化、 蒸發以及加工材料和切屑攜帶,不斷地消耗。這種消 耗以a （攜帶值）表示。其定義是：為了維持機床油槽 原有切削液的體積，每月需補加切削液量，以原有體 積倍數表示。例如，一個切削液循環系統的ah,是 指一個 V為20 mT3液體循環系統，每月

15、需補充 稀釋后的切削液（或油）20 mT3o歐洲汽車工業機加 工的a值為C1.5。個別切削液循環系統可低至0. 25 , 即原來投入的切削液，假設不進行補充，4個月就會 被攜帶完，也有高達a二4的。攜帶值a與加工材料的形狀關系很大。攜帶值a 無疑與機加工費用相關。但攜帶 值太小會增大切削液 的維護費用o每立方米冷卻劑一年的總費用 K為:K=k1+k2+k3（元/m3 年）式中，k1 為變換冷卻劑的費用（原液+水）、 廢冷卻液排放費用（勞力、清洗、充入水以及停工時 間）；k2為攜帶值費用（液體因工件、切屑攜出的 損失及液體霧化、蒸發的損失）;k3為冷卻劑的維 護費用。從上式可知，攜帶值過大或過小

16、都會增大費 用。冷卻液的逐漸消耗，使循環系統的液體減少，液 體溫度上升甚至過熱，冷卻效力下降。冷卻效力下降 會影響加工件的精度，并使刀具硬度下降。切削液溫 度升高會加劇液體的霧化和蒸發，污染車間環境，進 而增大液體消耗，形成惡性循壞。通常機床的液槽（油 槽）如處于半滿狀態就不能發揮液體的應有功效，而且 液體易變質。當使用油劑切削液（凈切削油）的溫度過高，危害 更為嚴重。凈切削油的冷卻能力較低，且多用在那些 難加工、發熱量大的切削中。油槽內凈切削油超溫不 但具有前述危害，還可能導致添加劑分解（分解可能 產生有害物質），損壞機床、加工材料和刀具，惡化 環境。特別是含大量氯化物添加劑的凈切削油，大多

17、 用于苛刻的機加I,產生的熱量大。這時油槽應增多 充油量，以增加熱容量。（2）切削液的流量一般的機加工應保證壓力、大流量。鏗深孔和空 心桿刀具可采用高壓噴射冷卻液，以利于把切屑沖刷 出來。有些中低碳鋼和鈦材的鉆孔加工采用脈沖式注 射冷卻液更有利，但要注意適合油泵的性能。苛刻的 加工所使用的含氯凈切削油，要加大 流量。流量的大小可用循環系數 f 表示。定義是每 小時循環量為總容量的倍數。切削液循環系統的溫度、 泡沫、污染物含量對 f 都有影響。(3)油嘴形狀油嘴的形狀應適合被加工件的形狀和大小，以及 刀具種類和操作程序。良好的油嘴應使切削液一直保 持液流平坦，使加工件各部分充分浴于液體內。油嘴

18、形狀要按實際效果來調整，基本要求是使最需要冷卻 和潤滑之處得到足夠的冷卻液。泡沫水基切削液和凈切削油在使用中會發生泡沫過多 的問題。泵速過大會造成液體湍流，或者油管阻力形 成噴射會增大液體的泡沫。特別是水基切削液的泡沫 性是其 主要性能指標之一。不同性質的切削液相混(如凈切削油與乳化液相 混)也會使泡沫增多。機床變更切削液前要洗凈油槽 和循環路線。此外配制乳化液時要避免激烈攪拌和空 氣攪拌。過度軟化的水和含堿的水會增加乳化液的泡沫。 流體循環泵密封不嚴也會增大液體的泡沫。泡沫的危 害使冷卻潤滑液失效和油槽容積的浪費。泡沫嚴重的 冷卻液 會造成機床、刀具和工件損壞。(5)機床的密封經常檢查機床的

19、軸封(特別是用乳化液作為冷卻 劑時)，防止切削液串入機床齒 輪箱、床頭箱或其它 密封的傳動機構內。乳化液如果進入礦物油潤滑系統 將使機床 磨損。含極壓劑的凈切削油串入機床傳動或 液壓系統，危害較小。2. 3切削液的維護大型機械加工車間常采用集中冷卻潤滑系統。這 類循環系統的冷卻液不停地循環使用，油池壽命十分 重要。延長油池壽命除了冷卻液的質量和合理使用外, 冷卻 液的維護也是重要的因素。冷卻液、切削液的維 護工作主要包括以下幾項。(1) 確保液體循環路線的暢通及時排除循環路線的金屬屑、金屬粉末、霉菌粘 液、切削液本身的分解物、砂 輪屑，以免造成堵塞。抑菌切削液(特別是乳液)抑菌生長的重要性是人

20、所共 知的。可采用定期投入殺菌劑和用超微過濾等手段抑 制細菌的繁殖。(3) 切削液的凈化污染切削液的物質主要是金屬粉末和砂礫細粉、 飄浮油和游離水、微生物和繁 殖物，特別是毛霉目真 圉O切削液內所含的固體粉末來源于加工件和刀具。這類固體不但易堵塞管路并有以下危害：(1) 懸浮于冷卻液內的粒子損壞泵的密封,增大刀 具磨損，損害人的皮膚,影響加工質量；(2) 固體沉淀在油池底部，與有機物聚結，形成一 層有大量氣孔的沉淀層，為微生物繁殖提供了有利條 件，而霉菌的細絲更穩定了沉淀的固體；(3) 切削液中的金屬粉末具有很高的化學活性， 可使切削液中的某些成分失效。菌污染使切削液酸敗 分解，霉菌的繁殖產生

21、粘稠物，導致管路和噴嘴堵塞。飄浮油是指機床傳動和液壓系統用油因機床密封 不嚴漏入切削液系統的油。飄浮油的危害是使切削液 系統的某些材料膨脹變形，干擾了乳化液的乳化平衡， 使乳 化液失去穩定性。而且飄浮油常浮于乳液油表層, 阻擋了乳化液和空氣的接觸，導致乳化液缺氧，使厭 氧菌快速繁殖，加速乳化液的腐敗變質。切削液被上述三類物質污染后，如采取分別去除 污染的方法，手續十分繁瑣。近年來開發了超細過濾 方法，可除去固、液和大部分菌類污染物。但被超細 過濾的切削液只限于含油少的微乳液或合成液，其成 分在低濃度時不會構成膠束或其它凝聚物。有一種循環再生系統可把上述三類污染物在一個 整體系統內清除。這種系統

22、包 括多種設備，分別用來 除去不同的污物。例如用撇油輪除去表面飄浮油；用 高速離 心機或紙質過濾器除去金屬粉末和泥砂；用高 壓巴氏殺菌器滅菌。這類整體的冷卻劑再生系統如圖 所示。整體的冷卻劑再生系統在循壞再生過程中要向系統內補充10%15%的新 鮮冷卻液，以彌補蒸發、漏損和加工件攜帶走的損失 和添加劑的消耗。采用分批再生方式定期從切削液循 環系統中抽出一定體積的液體，進行上述處理后再返 回循環系統。這種再生系統的特征是：配套完整，效率高，可 從切削液中除去1 UFT1以上的固體顆粒和大部分飄 浮油。主要優點是采用高壓巴氏滅菌，省去了定期投 放殺菌劑的麻煩，減少了殺菌劑對人身和環境的危害。3、勞

23、動衛生與環境影響人身健康和環境的主要原因是切削液所含的 基礎油和各種添加劑。這些物質對健康的危害主要有 以下幾方面。致癌切削液所含的高密度礦物油（相對密度大于0. 9） 屬高芳炷含量的礦 物油，易被乳化。但其中的多環芳怪(PCAH)是致癌成分。亞硝酸鈉和三乙醇胺曾被 廣泛 用于乳化液中，是有效的防銹劑。由于亞硝基二乙醇 胺被證實為致癌物質，70年代有些國家已禁止使用。(2)油疹由于皮膚接觸切削液中的油、菌類和金屬屑而產 生的油疹，是最常見的皮膚病。(3)毛囊炎由于皮膚汗毛囊管受到油及外來物剌激所致，主 要發生在手臂。(二)、切削液使用中的問題及其對策。K切削波變質發臭的問題切削液變質發臭的主要

24、原因是：切削液中含有大量細菌，切削液中的細菌主要有耗氧菌和厭氧菌。耗 氧菌生活在有礦物質的環境中，如水、切削液的濃縮 液和機床漏出的油中，在有氧條件下，每2030min 分裂為二。而厭氧菌生存在沒有氧氣的壞境中，每小時分裂為二，代謝釋放出S02,有臭雞蛋味，切削液變no當切削液中的細菌大于106時，切削液就會變臭。（1）細菌主要通過以下渠道進入到切削液中：1）配制過程中有細菌侵入，如配制切削液的水中 有細菌。2）空氣中的細菌進入切削液。3）工件工序間的轉運造成切削液的感染。4）操作者的不良習慣，如亂丟臟東西。5）機床及車間的清潔度差。（2）控制細菌生長的方法1）使用高質量、穩定性好的切削液。2

25、）用純水配制濃縮液，不但配制容易，而且可改 善切削液的潤滑性，且減少被切屑帶走的量，并能防 止細菌侵蝕。3）使用時，要控制切削液中濃縮液的比率不能過 低，否則易使細菌生長。4）由于機床所用油中含有細菌，所以要盡可能減 少機床漏出的油混入切削液。5）切削液的pH值在8. 3-9. 2時，細菌難以生 存，所以應及時加入新的切削液，提高pH值。6）保持切削液的清潔，不要使切削液與污油、食 物、煙草等污物接觸。7）經常使用殺菌劑。8）保持車間和機床的清潔。9）設備如果沒有過濾裝置，應定期撇除浮油，清 除污物。2、切削液的腐蝕問題（1）產生腐蝕的原因1）切削液中濃縮液所占的比例偏低。2）切削液的pH值過高或過低。例如PH9. 2時， 對鋁有腐蝕作用。所以應根據金屬材料選擇合適的pH 值。3）不相似的金屬材料接觸。4）用紙或木頭墊放工件。5)零部件疊放。6）切削液中細菌的數量超標。7）工作環境的濕度太高。（2）防治腐蝕的方法1）用純