切削液的选购、配制与维护

■东北大学工程训练中心 （沈阳 110004） 徐增梅 张立君 张树军

切削液的选购、配制与维护

■东北大学工程训练中心 （沈阳 110004） 徐增梅 张立君 张树军

摘要：针对切削液的性能要求，从选购、配制及维护等几方面论述了切削液的使用和管理技术，以达到延长使用寿命，降低综合生产成本，增强产品市场竞争力的目的。

在金属切削机床加工过程中使用切削液，主要目的是：保证加工质量，延长刀具使用寿命，提高加工效率，从而降低综合生产成本，增强产品的市场竞争力。

要想满足上述指标，切削液应该具备以下几项性能：能够起到润滑、冷却、排屑断屑和清洗等作用；满足在存储、使用过程中的物理、化学性能要求；符合安全、卫生和环保的要求；满足使用方便，维护成本低，使用寿命长，具有较好经济性的要求。

针对上述性能要求，应该从以下几个方面入手，研究切削液的使用管理与维护方法。

1. 切削液的选购

选择何种切削液，应该进行综合成本分析后再做决定。作为实践教学单位，每台机床所加工的切削加工条件和材料经常处于变化状态。在加工相关的科研和生产零件偶尔会使用切削液，而电火花数控线切割机床、磨床这两种机床只要开机就需要使用切削液，切削液的使用量和频率要高于其他机床，在这样的机床使用条件下，决定在所有的机床上使用同一种切削液，要求该切削液通用性较好，在首先同时满足所有机床加工需要的前提下，兼顾延长机床、刀具和切削液的使用寿命，同时便于管理和回收处理。经过加工试验比较，最终选择某公司生产的DX-2型线切割专用工作原液，该油酸钾皂乳化液按溶解性属于油性切削液，既是数控线切割机床使用的理想切削液，也可用于磨床和锯床。在数控车床、铣床等机床使用时，同样达到了使用其他切削液应该具有的效果，并且腐败变质发臭的周期大大长于其他乳化液，有较长的使用周期，显著提高刀具的使用寿命。

对机床的腐蚀也很小，便于管理、存储与回收，性价比较

高，非常适合本单位使用。

2. 切削液的配制

油基切削液除个别浓缩型切削油，在使用前需要根据切削油供应商的数据资料配制外，大多数不需要配制而直接使用。而水基切削液绝大多数需要用户使用水配制，配制使用的水质和工艺对切削液的稳定性、防锈性及切削性能的影响较大。如果条件允许，最好使用经过处理的洁净中性软水，水的硬度在80～ 120mg/kg最合适，如果水的硬度较高，可以使用离子交换法进行软化。对切削液使用条件要求高时，如果水质不符合使用要求，可以在水中添加防腐剂、PH值提升剂、硬水软化剂和抑泡剂等方法，以提高水质。一般情况下，可以将水加热100℃，冷却后再进行配制。

切削液的配制关键是乳化油在加入过程中的充分搅拌，使切削液最终形成水包油性乳化液，使乳化液的乳状颗粒均匀、细腻，稳定性较高。使用切削液量较大的单位，应由专人使用混配器、配液箱（桶）及手持式折光仪等配制切削液的设备进行切削液的配制，并负责切削液的保管、净化、维护、废液回收及处理等工作。

3. 切削液的维护

做好切削液的维护工作，能够有效延长切削液的使用寿命，保持切削液的使用性能，减少切削液对操作者和环境的危害，也能降低生产成本。切削液的维护包括以下内容：

（1）切削液的存储与净化。油基切削液属于可燃物，应按相应的防火要求存储。水基切削液的保值期较短，最好随时使用随时采购，两种切削液存放时均应避免高温和暴晒。

净化是维护工作中重要的一环。常用的净化方法有：过滤分离法、沉降分离法和磁性分离法3大类。在实际使用过程中，为了获得理想的净化效果，往往采用综合净化，即将单一的方法组合使用。对于使用切削液量较大和使用机床较多的场合，可以考虑设立切削液集中供液和净化系统。

（2）做好切削液腐败变质的预防措施。油基切削液虽然较水基切削液使用寿命长，但在高温和光照条件下易氧化，掺入细小颗粒和其他油类时也会使其加速氧化和性能下降。延长该类切削液使用寿命的方法，一是做好存储与清洁；二是在切削液中使用抗氧化添加剂以防止氧化变质。

水基切削液（特别是乳化液）中含有脂肪油和不饱和脂肪酸容易被微生物侵蚀，使切削液容易变质降低或失去使用性能。水基切削液容易腐败和变质，主要与浓度、PH值有关，所以应该定期检查切削液的PH值、浓度，监控切削液性状的变化。保持切削液的PH值和浓度，在一个合理的范围能够有效降低微生物的繁殖。

（3）定期清理、清洗供液系统，更换切削液。切削液中的细小切屑、固体颗粒等在切削液长期使用后易堵塞输液系统，聚集在集液箱底部，也易滋生微生物。应该定期清理和清洗输液管路和集液箱，以提高切削液的清洁度和集液箱有效容积。

（4）使用切削液的危害及防护措施。使用切削液的好处显而易见，但其影响操作者健康的问题不可避免，除了切削液固有的物理和化学性质外，切削液的使用不当也是产生问题的主要原因。管理者也要选择适用的装置来减少和避免油雾对操作者和加工场所的污染和危害，如使用油雾收集器、过滤器和换气装置等。

（5）废液的回收和处理。更换下来的切削液，应由专人管理，在指定的地点、使用专门的存储箱进行回收存储。使用量较大的单位，为降低生产成本，可以进行再处理，供循环使用，也可以将不能再使用的废液交由与专门进行废液处理的部门处理，不能简单的不经处理就进行排放。

4. 结语

切削液种类繁多，切削液的性状、成分及使用要求更是差别较大。科学的选择切削液，是决定切削液能否最大限度发挥其作用的重要因素。认真做好切削液的管理和维护等工作，是机床操作者、管理人员和工程技术人员应该共同关注的课题。

参考文献：

[1] 刘镇昌. 切削液技术[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2] 叶毅，叶伟昌. 切削液供给、净化与回收处理新进展[Z]. 中国数控机床网，2006.

收稿日期：（20150112）