切削液的選購、配制與維護

■東北大學工程訓練中心 （沈陽 110004） 徐增梅 張立君 張樹軍

切削液的選購、配制與維護

■東北大學工程訓練中心 （沈陽 110004） 徐增梅 張立君 張樹軍

摘要：針對切削液的性能要求，從選購、配制及維護等幾方面論述了切削液的使用和管理技術，以達到延長使用壽命，降低綜合生產成本，增強產品市場競爭力的目的。

在金屬切削機床加工過程中使用切削液，主要目的是：保證加工質量，延長刀具使用壽命，提高加工效率，從而降低綜合生產成本，增強產品的市場競爭力。

要想滿足上述指標，切削液應該具備以下幾項性能：能夠起到潤滑、冷卻、排屑斷屑和清洗等作用；滿足在存儲、使用過程中的物理、化學性能要求；符合安全、衛生和環保的要求；滿足使用方便，維護成本低，使用壽命長，具有較好經濟性的要求。

針對上述性能要求，應該從以下幾個方面入手，研究切削液的使用管理與維護方法。

1. 切削液的選購

選擇何種切削液，應該進行綜合成本分析后再做決定。作為實踐教學單位，每臺機床所加工的切削加工條件和材料經常處于變化狀態。在加工相關的科研和生產零件偶爾會使用切削液，而電火花數控線切割機床、磨床這兩種機床只要開機就需要使用切削液，切削液的使用量和頻率要高于其他機床，在這樣的機床使用條件下，決定在所有的機床上使用同一種切削液，要求該切削液通用性較好，在首先同時滿足所有機床加工需要的前提下，兼顧延長機床、刀具和切削液的使用壽命，同時便于管理和回收處理。經過加工試驗比較，最終選擇某公司生產的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，既是數控線切割機床使用的理想切削液，也可用于磨床和鋸床。在數控車床、銑床等機床使用時，同樣達到了使用其他切削液應該具有的效果，并且腐敗變質發臭的周期大大長于其他乳化液，有較長的使用周期，顯著提高刀具的使用壽命。

對機床的腐蝕也很小，便于管理、存儲與回收，性價比較

高，非常適合本單位使用。

2. 切削液的配制

油基切削液除個別濃縮型切削油，在使用前需要根據切削油供應商的數據資料配制外，大多數不需要配制而直接使用。而水基切削液絕大多數需要用戶使用水配制，配制使用的水質和工藝對切削液的穩定性、防銹性及切削性能的影響較大。如果條件允許，最好使用經過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行軟化。對切削液使用條件要求高時，如果水質不符合使用要求，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。一般情況下，可以將水加熱100℃，冷卻后再進行配制。

切削液的配制關鍵是乳化油在加入過程中的充分攪拌，使切削液最終形成水包油性乳化液，使乳化液的乳狀顆粒均勻、細膩，穩定性較高。使用切削液量較大的單位，應由專人使用混配器、配液箱（桶）及手持式折光儀等配制切削液的設備進行切削液的配制，并負責切削液的保管、凈化、維護、廢液回收及處理等工作。

3. 切削液的維護

做好切削液的維護工作，能夠有效延長切削液的使用壽命，保持切削液的使用性能，減少切削液對操作者和環境的危害，也能降低生產成本。切削液的維護包括以下內容：

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

凈化是維護工作中重要的一環。常用的凈化方法有：過濾分離法、沉降分離法和磁性分離法3大類。在實際使用過程中，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。對于使用切削液量較大和使用機床較多的場合，可以考慮設立切削液集中供液和凈化系統。

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

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，使切削液容易變質降低或失去使用性能。水基切削液容易腐敗和變質，主要與濃度、PH值有關，所以應該定期檢查切削液的PH值、濃度，監控切削液性狀的變化。保持切削液的PH值和濃度，在一個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，更換切削液。切削液中的細小切屑、固體顆粒等在切削液長期使用后易堵塞輸液系統，聚集在集液箱底部，也易滋生微生物。應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措施。使用切削液的好處顯而易見，但其影響操作者健康的問題不可避免，除了切削液固有的物理和化學性質外，切削液的使用不當也是產生問題的主要原因。管理者也要選擇適用的裝置來減少和避免油霧對操作者和加工場所的污染和危害，如使用油霧收集器、過濾器和換氣裝置等。

（5）廢液的回收和處理。更換下來的切削液，應由專人管理，在指定的地點、使用專門的存儲箱進行回收存儲。使用量較大的單位，為降低生產成本，可以進行再處理，供循環使用，也可以將不能再使用的廢液交由與專門進行廢液處理的部門處理，不能簡單的不經處理就進行排放。

4. 結語

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。科學的選擇切削液，是決定切削液能否最大限度發揮其作用的重要因素。認真做好切削液的管理和維護等工作，是機床操作者、管理人員和工程技術人員應該共同關注的課題。

參考文獻：

[1] 劉鎮昌. 切削液技術[M].北京：機械工業出版社，2008.

[2] 葉毅，葉偉昌. 切削液供給、凈化與回收處理新進展[Z]. 中國數控機床網，2006.

收稿日期：（20150112）