機械加工中切削液的使用分析研究

范寧

（遼寧建筑職業(yè)學(xué)院，遼寧 遼陽 111000）

機械加工中切削液的使用分析研究

范寧

（遼寧建筑職業(yè)學(xué)院，遼寧 遼陽 111000）

在機械行業(yè)中，金屬切削液（以下簡稱切削液）被廣泛應(yīng)用于各種切削加工中，如車削、銑削、鉆削、磨削、切齒和切螺紋等。文章分析了切削液在機械加工中的作用，闡述了合理選用切削液的意義，結(jié)合機械加工行業(yè)實際應(yīng)用介紹了切削液的分類與使用方法。

機械加工；切削液；選用

1 切削液的作用與成分、品牌

在使用機床設(shè)備進行機械加工時，離不開切削液的使用。切削液的主要作用是保障加工精度、減小刀具的磨損，此外還具有清理金屬切屑、防銹防腐的作用。

金屬切削液的成分在17世紀(jì)主要是蘇打水；在18世紀(jì)主要是植物油、肥皂水；在19世紀(jì)主要成分是菜籽油、硫化切削液、合成切削液；現(xiàn)代切削液是由復(fù)雜的化學(xué)配方組合而成，為了適應(yīng)不同加工條件要求，切削液的配方種類已經(jīng)衍生出數(shù)以百計的功能性產(chǎn)品類別。目前，機加用切削液的常見品牌有斯卡蘭、殼牌、索拉、美孚、油博士、洛斯、羅哥、米拉克龍、漢賜達華、奎克、嘉實多、馬斯特、福斯、巴索、好富頓、德潤寶、新美科、泰倫特、科潤等品牌。

2 合理選用切削液的意義

合理選用切削液，能夠改善在機械加工過程過中的金屬之間的摩擦，減小刀具的磨損，減少切屑的粘結(jié)，抑制積屑瘤和鱗刺生長；降低切削溫度，減少工件熱變形；提高刀具耐用度，從而保證和提高加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率具有重要意義。一般來說，正確使用切削液，可提高切削速度30%左右，降低表面粗糙度1～2級，降低切削溫度60～150℃，減小切削力15%～30%，延長刀具壽命4～5倍。

3 切削液的分類與選用方法

3.1 切削液的分類

切削液按油品化學(xué)組成分為非水溶性（油基）液和水溶性（水基）液兩大類，在機械加工市場上水基切削液的應(yīng)用更為廣泛。油基切削液一般用于加工精度更高，加工量小的機床上。

（1）水基。水基切削液是將油劑用大量的水稀釋的切削液,通常含油劑5%～20%，其用量約占全部切削液的95%。水基的切削液可分為乳化液、半合成切削液和全合成切削液。乳化液的稀釋液在外觀上呈乳白色；半合成液的稀釋液通常呈半透明狀，也有一些產(chǎn)品偏乳白色；全合成液的稀釋液通常完全透明如水或略帶某種顏色。乳化液、半合成以及全合成的分類通常取決于產(chǎn)品中基礎(chǔ)油的類別：乳化液是僅以礦物油作為基礎(chǔ)油的水溶性切削液；半合成切削液是既含有礦物油又含有化學(xué)合成基礎(chǔ)油的水溶性切削液；全合成切削液則是僅使用化學(xué)合成基礎(chǔ)油（即不含礦物油）的水溶性切削液。

（2）油基。油基切削液又稱切削油，其基本成分是基礎(chǔ)油（礦物油或合成油）。使用時不需要稀釋，直接使用原液。根據(jù)加工方式、刀具材料、工件材料和加工要求的不同，可在基礎(chǔ)油中適量加入各種添加劑，如油性劑、極壓劑（如氯、硫、磷等）、防腐蝕劑、抗氧化劑等，配制成性能各異的油基切削液。用礦物油作基礎(chǔ)油的切削油具有潤滑性能優(yōu)良、防銹性能好的優(yōu)點，故使用最多；但因礦物油在高速加工時易產(chǎn)生煙霧和易燃燒，生物降解性差，污染水和土壤，有損操作者健康。因此，以礦物油為主的切削油發(fā)展趨勢：一是礦物油逐漸被生物可降解的、不含芳香烴的聚烯烴合成類物質(zhì)所替代；二是逐漸被水基切削液所替代，以節(jié)省能源。

3.2 切削液的使用方法

（1）要根據(jù)加工要求來選用。粗加工時，切削用量較大，產(chǎn)生大量的切削熱，為了降低切削溫度，這時應(yīng)選用冷卻性能好的水基切削液。精加工時，要求工件獲得最佳的表面質(zhì)量和較小的表面粗糙度值，故應(yīng)采用切削油。

（2）要與不同的加工方式相對應(yīng)。硬質(zhì)合金刀具的耐熱性較好，一般可不用切削液。切削鋁合金和鎳基高溫合金時，如切削液中含有硫，或切削鈦合金時切削液中含有氯，在切削后應(yīng)立即徹底清洗零件，以免產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。當(dāng)切削高溫合金或鈦合金重要零件的工作溫度超過260℃時，切削時不要使用含硫或氯的冷卻液。磨削的特點是溫度高，會產(chǎn)生大量的細屑和沙粒，因此磨削液應(yīng)有較好的冷卻性和清洗性，并應(yīng)有一定的潤滑性和防銹性，可選用乳化液，但選用離子型切削液效果更好，而且價格也較便宜。磨削難加工材料，切削力大、溫度高，容易粘刀，宜選用潤滑性較好的極壓乳化液或極壓切削油。

（3）要根據(jù)工件和刀具不同的材質(zhì)來選用。不同材質(zhì)的刀具和工件，其耐高溫性、可切削性、硬度等各自相異，此時要分別選用不同的切削液。例如，加工齒輪一類硬度較低的工件，就要采用粘度較高的切削液，以防止齒輪表面產(chǎn)生劃痕；而切削不銹鋼一類難加工材料，宜選用極壓切削油或極壓乳化液。又如，用立方氮化硼（CBN）超硬刀具切削淬硬鋼等一類高硬度材料時，雖然CBN能承受1250～1350℃的切削溫度，但在1000℃左右高溫下，CBN會同水蒸氣及空氣中的氧起反應(yīng)，生成氨和硼酸，這種化學(xué)反應(yīng)稱為水解作用，會加速刀具磨損。因此用CBN刀具濕式切削時，須用帶極壓添加劑的水基切削液或極壓切削油，以減弱水解作用。

4 結(jié)語

切削液是機械加工行業(yè)重要的配套材料,它選用直接影響機械零部件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、能耗與材耗。

［1］滿足現(xiàn)代金屬加工要求的切削液［J］.現(xiàn)代制造，2002，（9）.

［2］吳榮華.切削液的選用與維護［J］.機械工人冷加工，2002，（5）.

Study on the Use of Cutting Fluid in M achining

FAN Ning
（Liaoning Construction Vocational College，Liaoyang，Liaoning 111000，China）

In the machinery industry，metal cutting fluid（hereinafter referred to as cutting fluid）is widely used in a variety of cutting，such as turning，milling，drilling，grinding，cutting and cutting threads.This paper analyzes the role of cutting fluid in machining，expounds the significance of rational selection of cutting fluid，and introduces the classification and application of cutting fluid in combination with the practical application of machining industry.

machining；cutting fluid；selection

TG501

A

2095-980X（2017）06-0023-01

2016-06-16

范寧（1980-），女，遼寧興城人，副教授，主要研究方向：機械設(shè)計與制造。