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1、切削液切削液n张秀，胡晓晗，黄灿张秀，胡晓晗，黄灿n切削液的作用和分类切削液的作用和分类n添加剂的危害及发展要求添加剂的危害及发展要求n切削液的选用切削液的选用n切削液的新进展切削液的新进展切削液的概念切削液的概念 切削液（切削液（cutting fluid）是一）是一种用在金属切削、磨加工过程中，种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却润滑刀具和加工件的工用来冷却润滑刀具和加工件的工业用液体。切削液由多种超强功业用液体。切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成，是能助剂经科学复合配伍而成，是金属切削加工的重要配套材料。金属切削加工的重要配套材料。为什么使用切削液？为什么使用切削液？降低切削温
2、度降低切削温度减少刀具磨损减少刀具磨损提高刀具耐用度提高刀具耐用度改善加工表面质量改善加工表面质量保证加工精度保证加工精度提高生产率提高生产率切削液的作用切削液的作用润滑作用润滑作用冷却作用冷却作用清洗作用清洗作用防锈作用防锈作用作作用用 四个作用并不孤立，对立统一主要作用主要作用辅助作用辅助作用切削液的种类切削液的种类n水溶性切削液水溶性切削液n油溶性切削液油溶性切削液n固体润滑剂固体润滑剂 水溶性切削液水溶性切削液 特点：以冷却为主特点：以冷却为主优点：散热快，成本低优点：散热快，成本低缺点：易受细菌影响，排放缺点：易受细菌影响，排放 后处理复杂后处理复杂 水溶性切削液：水溶性切削液： 合
3、成切削液合成切削液n乳化液乳化液n水溶液水溶液n离子切削液离子切削液 组分：水、各种表面活性剂、化学添加剂组分：水、各种表面活性剂、化学添加剂 性能：冷却、润滑、清洗、防锈和热稳定性能：冷却、润滑、清洗、防锈和热稳定 性良好，使用周期长。性良好，使用周期长。 作用：提高磨削用量、延长砂轮寿命、减作用：提高磨削用量、延长砂轮寿命、减 少切削力、延长刀具寿命、获得较少切削力、延长刀具寿命、获得较 小加工表面粗糙度小加工表面粗糙度 合成切削液合成切削液合成切削液合成切削液组成：水乳化油组成：水乳化油 乳乳化液化液低浓度时以冷却为主，用于粗加工低浓度时以冷却为主，用于粗加工和普通磨削加工和普通磨削加工
4、。高浓度时以润滑为主，用于精加工高浓度时以润滑为主，用于精加工和复杂刀具加工和复杂刀具加工。细分为：防锈、清洗、极压和透明细分为：防锈、清洗、极压和透明乳化液乳化液4种种。 搅拌搅拌 乳化液乳化液水溶液水溶液组分：软水、防锈剂、防组分：软水、防锈剂、防霉剂等霉剂等清洗剂清洗剂 提高磨削清提高磨削清洗能力洗能力油性添加剂油性添加剂 具有润滑具有润滑性能性能离子切削液离子切削液组分：水、表面活性剂、无组分：水、表面活性剂、无机盐机盐减少产生切削高热，提高刀减少产生切削高热，提高刀具耐用度具耐用度1倍以上倍以上 油溶性切削液油溶性切削液 特性特性：质量稳定、良好润滑性、：质量稳定、良好润滑性、使用寿
5、命长、可再生利用、不需使用寿命长、可再生利用、不需维护、不受细菌侵蚀维护、不受细菌侵蚀、不引起皮不引起皮肤病肤病 缺点缺点：冷却性差、偶尔需要过滤、：冷却性差、偶尔需要过滤、高温易挥发高温易挥发、 产生油雾、污染环产生油雾、污染环境、需要排油污设备境、需要排油污设备 油溶性切削液油溶性切削液n 切削油n 极压油切削油切削油 切削油切削油包括矿物油、动植物油和复合油包括矿物油、动植物油和复合油。 矿物油包括矿物油包括轻柴油、机械油和煤油。轻柴油、机械油和煤油。轻柴油：润滑性差，用于切速低的精加轻柴油：润滑性差，用于切速低的精加工、有色金属加工。工、有色金属加工。机械油：润滑好，用于普通精车、螺纹
6、机械油：润滑好，用于普通精车、螺纹精加工。精加工。煤油：渗透和冲洗作用好，用于精加工煤油：渗透和冲洗作用好，用于精加工铝合金、精刨铸铁、高速钢铰孔铝合金、精刨铸铁、高速钢铰孔。 组分：矿物油极压添加剂组分：矿物油极压添加剂+油性添油性添加剂加剂 氯化切削油：摩擦系数小，适用于氯化切削油：摩擦系数小，适用于合金钢、高锰钢、及其它难加工材合金钢、高锰钢、及其它难加工材料料 硫化切削油：耐高温硫化切削油：耐高温750，可获得，可获得很小的加工表面粗糙度，延长刀具很小的加工表面粗糙度，延长刀具寿命。寿命。极压油极压油 包括润滑脂和固体润滑剂包括润滑脂和固体润滑剂 二硫化钼二硫化钼 (MoS2)形成润滑
7、膜形成润滑膜高温润滑性，较高化学稳定性高温润滑性，较高化学稳定性涂抹法涂于刀具表面涂抹法涂于刀具表面有效抑制积屑瘤、减小切削力、延有效抑制积屑瘤、减小切削力、延长刀具寿命、减小加工表面粗糙度长刀具寿命、减小加工表面粗糙度 固体润滑剂固体润滑剂固体润滑剂固体润滑剂切削液添加剂切削液添加剂1.油性添加剂油性添加剂用于低速精加用于低速精加工工2.极压添加剂极压添加剂用于切削难加用于切削难加工金属工金属3.表面活性剂表面活性剂使矿物油和水使矿物油和水乳化，形成稳定的乳化液。乳化，形成稳定的乳化液。 还有防锈、抗泡沫、防还有防锈、抗泡沫、防霉添加剂等霉添加剂等。根据具体根据具体要求，综合加入多种添要求，
8、综合加入多种添加剂，效果更好加剂，效果更好。添加剂带来的危害添加剂带来的危害 金属切削液添加剂成分种类较金属切削液添加剂成分种类较多，这些种类繁多的添加剂成多，这些种类繁多的添加剂成分不仅对水生生物产生直接危分不仅对水生生物产生直接危害，还会通过食物链进入人体害，还会通过食物链进入人体，对健康产生不良影响。，对健康产生不良影响。添加剂的发展要求添加剂的发展要求 在新的金属切削液添加剂及配方的在新的金属切削液添加剂及配方的研制过程中研制过程中, , 不但要求其具有优良不但要求其具有优良的性能，还要求不污染环境，同时的性能，还要求不污染环境，同时利于工作条件的改善利于工作条件的改善。近年来，研近年
9、来，研究较多的主要是环保型生物降解添究较多的主要是环保型生物降解添加剂，它不但符合环保要求，而且加剂，它不但符合环保要求，而且生态毒性及毒性累积性要小生态毒性及毒性累积性要小。切削液的选用切削液的选用 原则原则改善材料切削加工性能改善材料切削加工性能改善操作性能改善操作性能经济效益及费用考虑经济效益及费用考虑劳动安全卫生劳动安全卫生 工件工件材料材料 刀具材料刀具材料 加工要求加工要求 加工方法加工方法切削液的选用切削液的选用切削液的选用切削液的选用 水基切削液的废液处理可水基切削液的废液处理可分为物理处理、化学处理、分为物理处理、化学处理、生物处理、燃烧处理四大生物处理、燃烧处理四大类类废液
10、的处理废液的处理 目前对绿色金属切削液的研究目前对绿色金属切削液的研究主要集中在两个方面：主要集中在两个方面：n一是基础油的绿色化，研究生一是基础油的绿色化，研究生物降解性能良好的基础油；物降解性能良好的基础油；n二是二是改进切削液中的添加剂，改进切削液中的添加剂，开发新的无污染添加剂开发新的无污染添加剂。植物油植物油 植物油基切削液三大优势植物油基切削液三大优势：n易水解易水解（具有良好的生物降解性具有良好的生物降解性）n润滑好润滑好（少用或不用（少用或不用极压添加剂极压添加剂）n安全卫生安全卫生（高闪点高闪点、高沸点高沸点、不不易雾化易雾化） 但是氧化稳定性有待提高。但是氧化稳定性有待提高
11、。 提高植物油的氧化稳定性，提高植物油的氧化稳定性，国内外的研究主要集中在三个国内外的研究主要集中在三个方面：方面：n在植物油中加入抗氧剂在植物油中加入抗氧剂n对植物油进行化学改性对植物油进行化学改性n从生物基因遗传方面着手从生物基因遗传方面着手 植植物物油油基基的的切切削削液液，在在国国外外已已有有成成型型的的产产品品，国国内内研研究究人人员员主主要要是是在在可可生生物物降降解解基基础础油油性性能能改改性性，生生物物降降解解性性试试验验等等方方面面进进行行了了初初步步探探讨讨：总总的的来来说说，国国内内在在可可生生物物降降解解基基础础油油方方面面的的研研究究起起步步较较晚晚。至至今今还还没没
12、有有进进行行比比较较有有系系统统的的研研究究，少少有有商商业业化化的的产产品品问问世世，也也没没有有形形成成自己相应的法规标准自己相应的法规标准。合成酯合成酯n合成酯一方面具有天然酯极好的润滑特合成酯一方面具有天然酯极好的润滑特性，另一方面通过化学反应合成的酯类，性，另一方面通过化学反应合成的酯类，可以去糟取精。可以去糟取精。n合成酯在金属加工过程中，具有的缓冲合成酯在金属加工过程中，具有的缓冲作用，优秀的润滑性能，低泡沫，易清作用，优秀的润滑性能，低泡沫，易清洗，更利于彻底清洗刀具和机床上多余洗，更利于彻底清洗刀具和机床上多余的残液的残液n此外，合成酯抗氧化能力强，生物降解此外，合成酯抗氧化
13、能力强，生物降解性好，在性好，在 28 d 28 d内降解可超过内降解可超过 60% 60% 为了适应社会发展的要求，现代切为了适应社会发展的要求，现代切削液削液技技术的发展出现了一些新的特术的发展出现了一些新的特点和趋势点和趋势：n减少切削液的种类减少切削液的种类n切削液的供液方式和切削工艺切削液的供液方式和切削工艺n切削液的管理和处理方法切削液的管理和处理方法 切削液的管理和处理方法切削液的管理和处理方法n切削液在使用过程中采用集切削液在使用过程中采用集中系统，以便于维护和管理。中系统，以便于维护和管理。n集中系统由贮液槽、循环系集中系统由贮液槽、循环系统和分离过滤系统三部分组统和分离过滤
14、系统三部分组成。成。其管理要点可以归纳如下其管理要点可以归纳如下: :(1)(1)切削液的稀释配制除达到规定浓度外，切削液的稀释配制除达到规定浓度外，要求水质清洁，硬度较低要求水质清洁，硬度较低。(2)(2)切削液的更换在加入新的工作液之前，切削液的更换在加入新的工作液之前，对整个循环系统进行多种处理。对整个循环系统进行多种处理。(3)(3)切削液使用期切削液使用期间间的管理定期观测切削的管理定期观测切削液的浓度、液的浓度、pH pH 值和劣变情况值和劣变情况，补充新补充新液或液或 pH pH 增值剂或杀菌剂。增值剂或杀菌剂。 上述管理方法，以切削液更换前的处上述管理方法，以切削液更换前的处理最复杂，但也是最重要的。理最复杂，但也是最重要的。 谢谢听讲！
