切削液的選購(gòu)、配制與維護(hù)

■東北大學(xué)工程訓(xùn)練中心 （沈陽(yáng) 110004） 徐增梅 張立君 張樹(shù)軍

切削液的選購(gòu)、配制與維護(hù)

■東北大學(xué)工程訓(xùn)練中心 （沈陽(yáng) 110004） 徐增梅 張立君 張樹(shù)軍

摘要：針對(duì)切削液的性能要求，從選購(gòu)、配制及維護(hù)等幾方面論述了切削液的使用和管理技術(shù)，以達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命，降低綜合生產(chǎn)成本，增強(qiáng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

在金屬切削機(jī)床加工過(guò)程中使用切削液，主要目的是：保證加工質(zhì)量，延長(zhǎng)刀具使用壽命，提高加工效率，從而降低綜合生產(chǎn)成本，增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

要想滿足上述指標(biāo)，切削液應(yīng)該具備以下幾項(xiàng)性能：能夠起到潤(rùn)滑、冷卻、排屑斷屑和清洗等作用；滿足在存儲(chǔ)、使用過(guò)程中的物理、化學(xué)性能要求；符合安全、衛(wèi)生和環(huán)保的要求；滿足使用方便，維護(hù)成本低，使用壽命長(zhǎng)，具有較好經(jīng)濟(jì)性的要求。

針對(duì)上述性能要求，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手，研究切削液的使用管理與維護(hù)方法。

1. 切削液的選購(gòu)

選擇何種切削液，應(yīng)該進(jìn)行綜合成本分析后再做決定。作為實(shí)踐教學(xué)單位，每臺(tái)機(jī)床所加工的切削加工條件和材料經(jīng)常處于變化狀態(tài)。在加工相關(guān)的科研和生產(chǎn)零件偶爾會(huì)使用切削液，而電火花數(shù)控線切割機(jī)床、磨床這兩種機(jī)床只要開(kāi)機(jī)就需要使用切削液，切削液的使用量和頻率要高于其他機(jī)床，在這樣的機(jī)床使用條件下，決定在所有的機(jī)床上使用同一種切削液，要求該切削液通用性較好，在首先同時(shí)滿足所有機(jī)床加工需要的前提下，兼顧延長(zhǎng)機(jī)床、刀具和切削液的使用壽命，同時(shí)便于管理和回收處理。經(jīng)過(guò)加工試驗(yàn)比較，最終選擇某公司生產(chǎn)的DX-2型線切割專用工作原液，該油酸鉀皂乳化液按溶解性屬于油性切削液，既是數(shù)控線切割機(jī)床使用的理想切削液，也可用于磨床和鋸床。在數(shù)控車床、銑床等機(jī)床使用時(shí)，同樣達(dá)到了使用其他切削液應(yīng)該具有的效果，并且腐敗變質(zhì)發(fā)臭的周期大大長(zhǎng)于其他乳化液，有較長(zhǎng)的使用周期，顯著提高刀具的使用壽命。

對(duì)機(jī)床的腐蝕也很小，便于管理、存儲(chǔ)與回收，性價(jià)比較

高，非常適合本單位使用。

2. 切削液的配制

油基切削液除個(gè)別濃縮型切削油，在使用前需要根據(jù)切削油供應(yīng)商的數(shù)據(jù)資料配制外，大多數(shù)不需要配制而直接使用。而水基切削液絕大多數(shù)需要用戶使用水配制，配制使用的水質(zhì)和工藝對(duì)切削液的穩(wěn)定性、防銹性及切削性能的影響較大。如果條件允許，最好使用經(jīng)過(guò)處理的潔凈中性軟水，水的硬度在80～ 120mg/kg最合適，如果水的硬度較高，可以使用離子交換法進(jìn)行軟化。對(duì)切削液使用條件要求高時(shí)，如果水質(zhì)不符合使用要求，可以在水中添加防腐劑、PH值提升劑、硬水軟化劑和抑泡劑等方法，以提高水質(zhì)。一般情況下，可以將水加熱100℃，冷卻后再進(jìn)行配制。

切削液的配制關(guān)鍵是乳化油在加入過(guò)程中的充分?jǐn)嚢瑁骨邢饕鹤罱K形成水包油性乳化液，使乳化液的乳狀顆粒均勻、細(xì)膩，穩(wěn)定性較高。使用切削液量較大的單位，應(yīng)由專人使用混配器、配液箱（桶）及手持式折光儀等配制切削液的設(shè)備進(jìn)行切削液的配制，并負(fù)責(zé)切削液的保管、凈化、維護(hù)、廢液回收及處理等工作。

3. 切削液的維護(hù)

做好切削液的維護(hù)工作，能夠有效延長(zhǎng)切削液的使用壽命，保持切削液的使用性能，減少切削液對(duì)操作者和環(huán)境的危害，也能降低生產(chǎn)成本。切削液的維護(hù)包括以下內(nèi)容：

（1）切削液的存儲(chǔ)與凈化。油基切削液屬于可燃物，應(yīng)按相應(yīng)的防火要求存儲(chǔ)。水基切削液的保值期較短，最好隨時(shí)使用隨時(shí)采購(gòu)，兩種切削液存放時(shí)均應(yīng)避免高溫和暴曬。

凈化是維護(hù)工作中重要的一環(huán)。常用的凈化方法有：過(guò)濾分離法、沉降分離法和磁性分離法3大類。在實(shí)際使用過(guò)程中，為了獲得理想的凈化效果，往往采用綜合凈化，即將單一的方法組合使用。對(duì)于使用切削液量較大和使用機(jī)床較多的場(chǎng)合，可以考慮設(shè)立切削液集中供液和凈化系統(tǒng)。

（2）做好切削液腐敗變質(zhì)的預(yù)防措施。油基切削液雖然較水基切削液使用壽命長(zhǎng)，但在高溫和光照條件下易氧化，摻入細(xì)小顆粒和其他油類時(shí)也會(huì)使其加速氧化和性能下降。延長(zhǎng)該類切削液使用壽命的方法，一是做好存儲(chǔ)與清潔；二是在切削液中使用抗氧化添加劑以防止氧化變質(zhì)。

水基切削液（特別是乳化液）中含有脂肪油和不飽和脂肪酸容易被微生物侵蝕，使切削液容易變質(zhì)降低或失去使用性能。水基切削液容易腐敗和變質(zhì)，主要與濃度、PH值有關(guān)，所以應(yīng)該定期檢查切削液的PH值、濃度，監(jiān)控切削液性狀的變化。保持切削液的PH值和濃度，在一個(gè)合理的范圍能夠有效降低微生物的繁殖。

（3）定期清理、清洗供液系統(tǒng)，更換切削液。切削液中的細(xì)小切屑、固體顆粒等在切削液長(zhǎng)期使用后易堵塞輸液系統(tǒng)，聚集在集液箱底部，也易滋生微生物。應(yīng)該定期清理和清洗輸液管路和集液箱，以提高切削液的清潔度和集液箱有效容積。

（4）使用切削液的危害及防護(hù)措施。使用切削液的好處顯而易見(jiàn)，但其影響操作者健康的問(wèn)題不可避免，除了切削液固有的物理和化學(xué)性質(zhì)外，切削液的使用不當(dāng)也是產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因。管理者也要選擇適用的裝置來(lái)減少和避免油霧對(duì)操作者和加工場(chǎng)所的污染和危害，如使用油霧收集器、過(guò)濾器和換氣裝置等。

（5）廢液的回收和處理。更換下來(lái)的切削液，應(yīng)由專人管理，在指定的地點(diǎn)、使用專門(mén)的存儲(chǔ)箱進(jìn)行回收存儲(chǔ)。使用量較大的單位，為降低生產(chǎn)成本，可以進(jìn)行再處理，供循環(huán)使用，也可以將不能再使用的廢液交由與專門(mén)進(jìn)行廢液處理的部門(mén)處理，不能簡(jiǎn)單的不經(jīng)處理就進(jìn)行排放。

4. 結(jié)語(yǔ)

切削液種類繁多，切削液的性狀、成分及使用要求更是差別較大?？茖W(xué)的選擇切削液，是決定切削液能否最大限度發(fā)揮其作用的重要因素。認(rèn)真做好切削液的管理和維護(hù)等工作，是機(jī)床操作者、管理人員和工程技術(shù)人員應(yīng)該共同關(guān)注的課題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉鎮(zhèn)昌. 切削液技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2] 葉毅，葉偉昌. 切削液供給、凈化與回收處理新進(jìn)展[Z]. 中國(guó)數(shù)控機(jī)床網(wǎng)，2006.

收稿日期：（20150112）