机械加工中切削液的使用分析研究

范宁

（辽宁建筑职业学院，辽宁 辽阳 111000）

机械加工中切削液的使用分析研究

范宁

（辽宁建筑职业学院，辽宁 辽阳 111000）

在机械行业中，金属切削液（以下简称切削液）被广泛应用于各种切削加工中，如车削、铣削、钻削、磨削、切齿和切螺纹等。文章分析了切削液在机械加工中的作用，阐述了合理选用切削液的意义，结合机械加工行业实际应用介绍了切削液的分类与使用方法。

机械加工；切削液；选用

1 切削液的作用与成分、品牌

在使用机床设备进行机械加工时，离不开切削液的使用。切削液的主要作用是保障加工精度、减小刀具的磨损，此外还具有清理金属切屑、防锈防腐的作用。

金属切削液的成分在17世纪主要是苏打水；在18世纪主要是植物油、肥皂水；在19世纪主要成分是菜籽油、硫化切削液、合成切削液；现代切削液是由复杂的化学配方组合而成，为了适应不同加工条件要求，切削液的配方种类已经衍生出数以百计的功能性产品类别。目前，机加用切削液的常见品牌有斯卡兰、壳牌、索拉、美孚、油博士、洛斯、罗哥、米拉克龙、汉赐达华、奎克、嘉实多、马斯特、福斯、巴索、好富顿、德润宝、新美科、泰伦特、科润等品牌。

2 合理选用切削液的意义

合理选用切削液，能够改善在机械加工过程过中的金属之间的摩擦，减小刀具的磨损，减少切屑的粘结，抑制积屑瘤和鳞刺生长；降低切削温度，减少工件热变形；提高刀具耐用度，从而保证和提高加工质量及生产效率具有重要意义。一般来说，正确使用切削液，可提高切削速度30%左右，降低表面粗糙度1～2级，降低切削温度60～150℃，减小切削力15%～30%，延长刀具寿命4～5倍。

3 切削液的分类与选用方法

3.1 切削液的分类

切削液按油品化学组成分为非水溶性（油基）液和水溶性（水基）液两大类，在机械加工市场上水基切削液的应用更为广泛。油基切削液一般用于加工精度更高，加工量小的机床上。

（1）水基。水基切削液是将油剂用大量的水稀释的切削液,通常含油剂5%～20%，其用量约占全部切削液的95%。水基的切削液可分为乳化液、半合成切削液和全合成切削液。乳化液的稀释液在外观上呈乳白色；半合成液的稀释液通常呈半透明状，也有一些产品偏乳白色；全合成液的稀释液通常完全透明如水或略带某种颜色。乳化液、半合成以及全合成的分类通常取决于产品中基础油的类别：乳化液是仅以矿物油作为基础油的水溶性切削液；半合成切削液是既含有矿物油又含有化学合成基础油的水溶性切削液；全合成切削液则是仅使用化学合成基础油（即不含矿物油）的水溶性切削液。

（2）油基。油基切削液又称切削油，其基本成分是基础油（矿物油或合成油）。使用时不需要稀释，直接使用原液。根据加工方式、刀具材料、工件材料和加工要求的不同，可在基础油中适量加入各种添加剂，如油性剂、极压剂（如氯、硫、磷等）、防腐蚀剂、抗氧化剂等，配制成性能各异的油基切削液。用矿物油作基础油的切削油具有润滑性能优良、防锈性能好的优点，故使用最多；但因矿物油在高速加工时易产生烟雾和易燃烧，生物降解性差，污染水和土壤，有损操作者健康。因此，以矿物油为主的切削油发展趋势：一是矿物油逐渐被生物可降解的、不含芳香烃的聚烯烃合成类物质所替代；二是逐渐被水基切削液所替代，以节省能源。

3.2 切削液的使用方法

（1）要根据加工要求来选用。粗加工时，切削用量较大，产生大量的切削热，为了降低切削温度，这时应选用冷却性能好的水基切削液。精加工时，要求工件获得最佳的表面质量和较小的表面粗糙度值，故应采用切削油。

（2）要与不同的加工方式相对应。硬质合金刀具的耐热性较好，一般可不用切削液。切削铝合金和镍基高温合金时，如切削液中含有硫，或切削钛合金时切削液中含有氯，在切削后应立即彻底清洗零件，以免产生应力腐蚀。当切削高温合金或钛合金重要零件的工作温度超过260℃时，切削时不要使用含硫或氯的冷却液。磨削的特点是温度高，会产生大量的细屑和沙粒，因此磨削液应有较好的冷却性和清洗性，并应有一定的润滑性和防锈性，可选用乳化液，但选用离子型切削液效果更好，而且价格也较便宜。磨削难加工材料，切削力大、温度高，容易粘刀，宜选用润滑性较好的极压乳化液或极压切削油。

（3）要根据工件和刀具不同的材质来选用。不同材质的刀具和工件，其耐高温性、可切削性、硬度等各自相异，此时要分别选用不同的切削液。例如，加工齿轮一类硬度较低的工件，就要采用粘度较高的切削液，以防止齿轮表面产生划痕；而切削不锈钢一类难加工材料，宜选用极压切削油或极压乳化液。又如，用立方氮化硼（CBN）超硬刀具切削淬硬钢等一类高硬度材料时，虽然CBN能承受1250～1350℃的切削温度，但在1000℃左右高温下，CBN会同水蒸气及空气中的氧起反应，生成氨和硼酸，这种化学反应称为水解作用，会加速刀具磨损。因此用CBN刀具湿式切削时，须用带极压添加剂的水基切削液或极压切削油，以减弱水解作用。

4 结语

切削液是机械加工行业重要的配套材料,它选用直接影响机械零部件的加工质量、生产效率、能耗与材耗。

［1］满足现代金属加工要求的切削液［J］.现代制造，2002，（9）.

［2］吴荣华.切削液的选用与维护［J］.机械工人冷加工，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

范宁（1980-），女，辽宁兴城人，副教授，主要研究方向：机械设计与制造。