1、切削液知識分享2013年6月,目 錄,一、認(rèn)識金屬切削液 1、金屬切削液的定義 2、金屬切削液的作用 3、金屬切削液的發(fā)展 4、金屬切削液的分類（1）（2） 5、金屬切削液的外觀 6、金屬切削液的組成,二、金屬切削過程與切削液的作用 1、金屬切削過程 2、金屬切削液的作用 （1）潤滑作用 （2）冷卻作用 （3）清洗作用 （4）防銹作用,三、金屬切削液的選用 1、加工方式 2、加工材料 3、選用步驟,五、水溶性切削液常見問題及解決辦法 1、銹蝕 2、細(xì)菌增加，產(chǎn)生難聞氣味 3、泡沫 4、雜油 5、固體雜質(zhì)及殘留物 6、工作液穩(wěn)定性下降,四、金屬切削液的管理 1、系統(tǒng)清洗 2、水溶性切削液的配制

2、3、切削液的日常維護(hù) 4、水溶性切削液監(jiān)測內(nèi)容 5、水溶性切削液實驗室檢測 6、PH值對切削液的影響 7、水硬度對切削液的影響,六、切削液品牌介紹,一、認(rèn)識金屬切削液,1、金屬切削液的定義：金屬切削加工液（簡稱切削液）是在金屬切削或磨削過程中的，用于潤滑、冷卻加工工件和刀具的液體，兼有清洗和防銹的功能。 屬于廣義的金屬加工液范疇。 2、金屬切削液的作用：潤滑、冷卻、清洗、防銹（見金屬加工和切削液與切削液的作用）,3、金屬切削液的發(fā)展：,17世紀(jì),現(xiàn)代的切削油和水溶性切削液,植物油、肥皂水,蘇打水,菜籽油、硫化切削液、合成切削液,18世紀(jì),19世紀(jì),現(xiàn)代,4、金屬切削液的分類（1）：,4、金屬切

3、削液的分類（2）：,5、金屬切削液的外觀,切削油（100%濃度使用）,乳化型切削液：原 液（左）工作液（右）,5、金屬切削液外觀,半合成切削液：原 液（左）工作液（右）,合成切削液：原 液（左）工作液（右）,6.金屬切削液的組成,油性切削液的組成,輔助性能增強劑 抗氧劑 抗油霧劑 防銹劑 抗泡劑 著色劑/顏料 香味劑,加工性能添加劑 滿足邊界潤滑（天然油脂/合成酯/脂防酸） 滿足極壓潤滑（氯、硫、磷、鋅）,水溶性切削液的組成,6、金屬切削液的組成,二、金屬切削過程與切削液的作用,1.金屬切削過程 定義 ：刀具與工件相互運動、相互作用的 過程。,切削層金屬從開始塑性變形到剪切滑移基本完成的過程區(qū)

4、。OA與OM之間的區(qū)域就是第一變形區(qū)。 第一變形區(qū)是金屬切削變形過程中最大的變形區(qū)，在這個區(qū)域內(nèi)，金屬將產(chǎn)生大量的切削熱，并消耗大部分功率。此區(qū)域較窄，寬度僅0.020.2。 產(chǎn)生塑性變形的金屬切削層材料經(jīng)過第一變形區(qū)后沿刀具前刀面流出，在靠近前刀面處形成第二變形區(qū)。 在這個變形區(qū)域，由于切削層材料受到刀具前刀面的擠壓和摩擦，變形進(jìn)一步加劇，材料在此處纖維化，流動速度減慢，甚至停滯在前刀面上。而且，切屑與前刀面的壓力很大，高達(dá)23GPa，由此摩擦產(chǎn)生的熱量也使切屑與刀具面溫度上升到幾百度的高溫，切屑底部與刀具前刀面發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象。,二、金屬切削過程與切削液的作用,金屬切削層在已加工表面受刀具刀刃

5、鈍圓部分的擠壓與摩擦而產(chǎn)生塑性變形部分的區(qū)域叫第三變形區(qū)。切屑經(jīng)過刀刃鈍圓B點后，受到后刀面BC段的擠壓和摩擦，經(jīng)過BC段后，這部分金屬開始彈性恢復(fù)，恢復(fù)高度為h，在恢復(fù)過程中又與后刀面CD部分產(chǎn)生摩擦，這部分切削層在OB，BC，CD段的擠壓和摩擦后，形成了已加工表面的加工質(zhì)量。所以說第三變形區(qū)對工件加工表面質(zhì)量產(chǎn)生很大影響,二、金屬切削過程與切削液的作用,加工材料時必須減少工具與工件之間的摩擦，及時帶走加工區(qū)內(nèi)因材料變形而產(chǎn)生的熱量。要達(dá)到這個目的一方面是通過開發(fā)高性能的工具材料，另一方面是采用性能良好的金屬加工液。,2、金屬切削液的作用,（1）潤滑作用 金屬切削加工液（簡稱切削液）在切削過

6、程中的潤滑作用，可以減小前刀面與切屑，后刀面與已加工表面間的摩擦，形成部分潤滑膜，從而減小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損，改善工件材料的切削加工性能。 在磨削過程中，加入磨削液后，磨削液滲入砂輪磨粒工件及磨粒磨屑之間形成潤滑膜，使界面間的摩擦減小，防止磨粒切削刃磨損和粘附切屑，從而減小磨削力和摩擦熱，提高砂輪耐用度以及工件表面質(zhì)量。,（2）冷卻作用 切削液的冷卻作用是通過它和因切削而發(fā)熱的刀具（或砂輪）、切屑和工件間的對流和汽化作用把切削熱從刀具和工件處帶走，從而有效地降低切削溫度，減少工件和刀具的熱變形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。切削液的

7、冷卻性能和其導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、汽化熱以及粘度（或流動性）有關(guān)。水的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱均高于油，因此水的冷卻性能要優(yōu)于油。,（3）清洗作用 在金屬切削過程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及鐵粉、油污和砂粒，防止機床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利，不致影響切削效果。對于油基切削油，粘度越低，清洗能力越強，尤其是含有煤油、柴油等輕組份的切削油，滲透性和清洗性能就越好。含有表面活性劑的水基切削液，清洗效果較好，因為它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上，同時它能滲入到粒子和油泥粘附的界面上，把它從界面上分離，隨切削液帶走，保持切削液清潔。,（

8、4）防銹作用 在金屬切削過程中，工件要與環(huán)境介質(zhì)及切削液組分分解或氧化變質(zhì)而產(chǎn)生的油泥等腐蝕性介質(zhì)接觸而腐蝕，與切削液接觸的機床部件表面也會因此而腐蝕。此外，在工件加工后或工序之間流轉(zhuǎn)過程中暫時存放時，也要求切削液有一定的防銹能力，防止環(huán)境介質(zhì)及殘存切削液中的油泥等腐蝕性物質(zhì)對金屬產(chǎn)生侵蝕。特別是在我國南方地區(qū)潮濕多雨季節(jié)，更應(yīng)注意工序間防銹措施。,為什么要使用金屬加工液？,選擇合適的金屬加工液能夠： 1. 能降低切削溫度60150 2. 降低表面粗糙度12級 3. 減少切削阻力15%30% 4. 成倍提高刀具和砂輪的使用壽命 5. 把鐵屑和灰末從切削區(qū)沖走 從而能提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量！,三

9、、金屬切削液的選用,（1）按所用切削刀具類型劃分加工方式： 刀具進(jìn)行加工：鋸、車、銑、刨、鉆、較、鏜、攻、拉等； 磨料進(jìn)行加工：磨削、珩磨、研磨； 特殊加工：線切割、電火花。,1、加工方式,三、金屬切削液的選用,（2）加工方式的不同要求,1、加工方式,切削余量小 加工速度高 切削力較小,切削余量大 加工速度低 切削力大,摩擦熱,變形熱,潤滑,冷卻,（2）加工方式的不同要求,1、加工方式,研 磨,珩 磨,車 削,鋸 削,滾 齒,深 孔 鉆,拉 削,銑 削,鏜 削,鉆 削,攻 絲,潤滑,冷卻,水溶性,純油性,2、加工材料,金屬材料按被可切削性分為 (1）易切削材料 ： 鋁、鋁合金、鎂鋅合金、黃銅、

10、鉛青銅； (2）普通材料： 銅 、高強度青銅、鑄鐵、中、低碳鋼； (3）難切削材料 ： 鈦、鎳；高合金鋼、耐熱鋼、高速鋼、不銹鋼、高碳低合金鋼：錳鋼、鎳鉻鋼、軸承鋼、碳素工具鋼、鎳鉻銅合金鋼,不同材料的可切削性,3.選用步驟,限制項目,切削液特性,判定項目,四、切削液的管理,方法一： 1、排空原液并清渣； 2、Castrol Techniclean MTC機床清洗劑； 0.5-2.0%，一般1%已經(jīng)足夠； 3、不需要稀釋，直接加入循環(huán)中的切削液或清水中； 4、運轉(zhuǎn)8小時以上； 5、避免皮膚直接接觸濃縮液。 方法二： 1、排空原液并清渣； 2、用1%2%的切削液和0.1%0.3%的殺菌劑配制清洗

11、液； 3、開機循環(huán)1-4小時、,1、系統(tǒng)清洗,2、水溶性切削液的配制,(1)首先測量槽體體積：長寬高，按要求確定配比濃度； (2)在液槽注入新水后，開啟循環(huán)系統(tǒng)。按比例緩慢加入切削液（定量的）原液，使其完全混勻； (3)使用折光儀（糖量儀）測定濃度，使其達(dá)到規(guī)定的使用濃度； （4）進(jìn)入加工。,必須將原液加到水中！,3、水溶性切削液的日常維護(hù),外觀 每天檢測，顏色變化、雜油污染、泡沫、異物侵入等狀況 氣味 每天檢測 有氧菌：無味或污水味 厭氧菌：臭雞蛋味 真菌：發(fā)霉氣味或稻草味 濃度 每天檢測，按規(guī)定控制在+/-1% 實際濃度=折射儀讀數(shù)*折光系數(shù) PH值 每天檢測，PH8.59.5 PH試紙、

12、PH計,折光儀,PH試紙和PH計,水硬度 每周檢測，試紙 太硬：鈣鎂離子是切削液陰離子表面活性劑失效，乳化液分解，形成不溶于水的金屬皂 太軟：易產(chǎn)生大量泡沫 表示方法：英國碳酸鈣當(dāng)量的PPM濃度(百萬分之） 德國1dho=17.8PPM 法國1fho=10PPM 細(xì)菌 每月檢測或根據(jù)實際情況 控制在105個/ML以下 細(xì)菌在3037宜繁殖 霉菌在2030宜繁殖,菌條,4、水溶性切削液監(jiān)測內(nèi)容,5、水溶性切削液實驗室檢測,檢測項目： 外觀 游離油 PH值 折光濃度 滴定濃度 總硬度 電導(dǎo)率 氯含量 菌含量 真菌,6、PH值對金屬加工液的影響,8.59.5理想 的PH值范圍,銹、腐蝕、腐敗 和氣味

13、增加,皮膚過敏、著色 增加，有色金屬腐蝕,PH值1-14,細(xì)菌在PH 6.08.5適宜繁殖 霉菌在PH 4.56.5適宜繁殖 PH9時， 細(xì)菌，霉菌繁殖概率最低。,7、水的硬度對金屬加工液的影響,水的硬度的測定可分為水的總硬度的測定和鈣、鎂硬度的測定兩種?？傆捕鹊臏y定是滴定Ca、Mg總量，并以Ca進(jìn)行計算。后一種是分別測定Ca和Mg的含量。 世界各國對水的硬度表示方法不同。德國硬度是水硬度表示比較早的一種方法，它以度（o）為計，它表示是十萬份水中含有一份CaO，即1L水中含有10mgCaO時為1o。 通常根據(jù)硬度的大小，把水分成硬水與軟水：8度以下為軟水，816度為中水，16度以上為硬水，30

14、度以上為極硬水。 國內(nèi)習(xí)慣上對水的硬度以PPM計，即1L水中含有1mgCaCO3定義為1PPM。 德國度1o 約=17.86PPM。,（1）、水硬度的測定和表示方法,7、水的硬度對金屬加工液的影響,（2）、水硬度的理想范圍,理想的切削液用水水質(zhì)硬度為100200PPM,1、銹蝕,五、水溶性切削液常見問題及解決辦法,2、細(xì)菌增加，產(chǎn)生難聞氣味,3、泡沫,4、雜油,5、固體雜質(zhì)及殘留物,6、工作液穩(wěn)定性下降,六、切削液品牌介紹,1、斯圖爾特(Stuart美國）：美國品牌（德國血統(tǒng)），在軋制油（Rolling OIl ）比較突出，2008年年底被美國好富頓收購； 2、殼牌（Shell英荷）：加工業(yè)業(yè)務(wù)已被豪富頓收購 。 油性金屬切削加工油，包括殼牌萬安（Macron）和凱利（Garia）系列產(chǎn)品； 水溶性金屬切削加工液，包括殼牌Adrana、Sitala、Metalina和壯馬士Dromus系列產(chǎn)品； 金屬成型加工油（液）系列，包括殼牌Fenella系列產(chǎn)品； 金屬淬火加工油（液）系列，包括殼牌Voluta系列產(chǎn)品； 防銹油（液）系列，包括殼牌Ensis系列產(chǎn)品。 3、巴索（Blaser瑞士）：在軍工類企業(yè)中運用比較多，注重環(huán)保，價格昂貴。,4、好富頓（Houghton美國）：北美主要以鋼鐵行業(yè)為主，收購了殼