第一節(jié) 金屬切削液的定義
金屬切削液是一種用在金屬切削、磨加工過程中，用來冷卻和潤滑刀具和加工件的工業(yè)用液體，切削液由多種超強功能助劑經(jīng)科學復合配合而成，同時具備良好的冷卻性能、潤滑性能、防銹性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀釋特點。（資金申請）
第二節(jié) 金屬切削液的特點
在金屬切削過程中，為進步切削功率，進步工件的精度和下降工件外表粗糙度，延伸刀具運用壽命，到達最佳的經(jīng)濟效果，就有必要削減刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦，及時帶走切削區(qū)內因資料變形而發(fā)作的熱量。要到達這些意圖，一方面是經(jīng)過開發(fā)高硬度耐高溫的刀具資料和改善刀具的幾許形狀；另一方面選用功能優(yōu)秀的切削液以進步切削功率，下降工件外表粗糙度，延伸刀具運用壽命，取得杰出的經(jīng)濟效益。
21世紀科學技能的開展迫切需求處理的問題是節(jié)約能源和保護環(huán)境。新的機械設備朝著縮小體積、減輕質量、增大功率、進步功率、添加設備可靠性和環(huán)境友好方向開展。跟著現(xiàn)代機械制作業(yè)的快速開展，切削技能和切削工藝的不斷創(chuàng)新，對機械加工的配套資料金屬切削液提出了更苛刻的要求。特別是近年來環(huán)境保護和人類健康日益成為全社會注重的焦點，因為切削液會對環(huán)境和人體形成污染和危害，因而切削液的運用和廢液的處理已遭到環(huán)保法規(guī)日益嚴格的約束。為了習慣社會開展的要求，現(xiàn)代切削液技能的開展呈現(xiàn)了一些新的特色和趨勢。
1、高功能、長壽命、低污染切削液的開發(fā)與運用切削液分水溶性和非水溶性（油性）2種，在非水溶性切削液中，為了進步切削功能滿意加工精度要求必需加入各種極壓添加劑，其間也有氯系極壓添加劑。一般，氯系極壓添加劑是最廉價和最有用的極壓添加劑，但是在燃燒非水溶性切削液的廢液時，會有毒性、致癌性、畸形性的二氧環(huán)己烷發(fā)作。因而，迫切要求非水溶性切削液“非氯化”。在德國和北歐，較早以前就已制止運用氯系極壓添加劑。
因為許多國家的飲用水大多取自地下水，切削液廢液的排放，就直接影響飲用水的污染。因而在許多國家，不只制止切削液的隨意排放，就連非水溶性切削液灑落在機床外部也是不答應的，運用后的切削液廢液的辦理及其約束也有必要嚴格執(zhí)行。這樣一來，進步切削液的運用壽命，削減切削液的廢液排放就顯得很有必要。
這些為保護環(huán)境而加強的規(guī)則，使得切削液的設備、辦理、廢液處理等的總本錢費用上升，因而直接促進出產(chǎn)加工費用的上升。
在發(fā)達國家，微乳化液已遍及運用，并正在大力研討環(huán)保型切削液。近年來，我國進口數(shù)控機床、加工中心等先進制作設備越來越多，所需切削液如長時間依靠進口，因價格昂貴，將使出產(chǎn)本錢大副上升。因而，研發(fā)高功能切削液以替代進口產(chǎn)品已成燃眉之急。現(xiàn)在，我國水劑切削液的運用范圍越來越廣，且已開端從乳化液向功能好、壽命長的組成切削液、微乳化液過渡。現(xiàn)在，國內外切削液研討的重點內容包括：研發(fā)高功能切削液，研討延伸切削液運用壽命的供液辦法以削減廢液的排放量；研討更有用和更經(jīng)濟的廢液處理辦法，除使其到達排放規(guī)范之外，還應盡可能削減有害污染物在環(huán)境中的堆集。
2、通用型多功能型產(chǎn)品的開發(fā)與運用傳統(tǒng)切削液的運用加工原料比較單一，許多產(chǎn)品的運用只能針對某一種原料。一般能加工鑄鐵類金屬的切削液卻不能加工不銹鋼，能加工不銹鋼資料的卻不能加工鋁、銅等有色金屬。跟著加工中心、數(shù)控機床等先進設備的引入，機械加工業(yè)商場的開展，單一產(chǎn)品、單一原料的加工已比較少見。許多機械加工廠進行的是來料加工，多種原料混在一同進行加工作業(yè)。因而，怎么開發(fā)通用型產(chǎn)品以滿意新式加工的需求，是所有切削液出產(chǎn)廠商急需處理的問題?，F(xiàn)在，國外大的石油公司都現(xiàn)已做了這方面的工作，如嘉士多石油公司，F(xiàn)USH石油公司的一些產(chǎn)品已具有了通用型和多功能型的功能。
3、“最小光滑”技能的開發(fā)與研討傳統(tǒng)的切削液供液辦法常選用澆注法，特別關于水溶性切削液，一般是將必定壓力、較大流量的切削液噴射覆蓋到切削區(qū)，以起到光滑、冷卻等效果。在加工條件發(fā)作變化時，如在替換工件資料或替換刀具類型及調整幾許參數(shù)的情況下，一般也不會（或很少）改動切削液用量。美國密執(zhí)安技能大學對切削加工中有關切削液的用量問題進行了研討，企圖在滿意加工要求的情況下，使切削液用量最少，與切削液有關的費用也降至最低。他們在福特公司所做的試驗中，對切削液的濃度、工件資料、刀具類型及幾許參數(shù)等都進行了測驗與研討，并對工件外表粗糙度、積屑瘤和切削力等作了剖析，經(jīng)過試驗得出了最恰當?shù)那邢饕河昧?。美國Thyssen制作公司正全力研討“最小光滑”加工技能，使切削液液流或氣霧經(jīng)過刀具效果于加工區(qū)域，切削液的流量由CNC程序控制，效果非常理想。既削減了切削液的運用量，下降了本錢，又削減了廢液排放，有利于環(huán)境保護。
第三節(jié) 金屬切削液的發(fā)展趨勢
1、高功能水性產(chǎn)品的開發(fā)運用因為有用的水溶性極壓添加劑的缺少，水溶性切削液產(chǎn)品在加工精度較高的場合的運用遭到了必定程度的約束，許多精細機床進行的高精細度的加工都運用非水溶性切削液。近期，因為原油價格的不斷上漲，油性切削液產(chǎn)品的價格也隨之高漲，許多機械加工業(yè)廠家的出產(chǎn)本錢相應添加。為了削減出產(chǎn)本錢，進步產(chǎn)品的商場競爭力，很多的機械加工廠商期望用功能優(yōu)秀的水溶性切削液替代非水溶性切削液。怎么開發(fā)功能優(yōu)秀的水溶性切削液產(chǎn)品已成為各巨細切削液出產(chǎn)廠商注重的問題。
2、綠色切削液的開發(fā)大力開發(fā)對生態(tài)環(huán)境和人類健康負效果小、加工功能優(yōu)越的切削液，朝著對人和環(huán)境徹底無害的綠色切削液方向開展；同時，盡力改善供液辦法，優(yōu)化供液參數(shù)和加強運用辦理，以延伸切削液的運用壽命，削減廢液的排放量；此外，還應進一步研討廢液的收回運用和無害化處理技能。此外，為了到達環(huán)境保護的意圖，非水溶性切削液還需求盡可能地對環(huán)境不發(fā)作污染。現(xiàn)在仍在運用的極壓光滑劑主要是含有硫、磷、氯類的化合物，如硫化烯烴、硫化動植物油、硫脲、磷酸酯、氯化石蠟等，它們在高溫下與金屬外表發(fā)作化學反應生成化學反應膜，在切削中起極壓光滑效果。它們的光滑功能很好，但對環(huán)境有污染，對操加劑有了必定的約束。國內外正在著手研討其替代物。近年來，無毒無害的硼酸鹽（酯）類添加劑遭到了廣泛的注重?，F(xiàn)在研討開發(fā)的重點是：礦物油逐步被生物降解性好的植物油和組成酯所替代。非水溶性切削液逐步被水溶性切削液所替代。開發(fā)功能優(yōu)秀且對人體無害和對環(huán)境無污染的添加劑。
3、切削液的綠色運用推行集中冷卻光滑體系，即把機械加工設備各自獨立的冷卻光滑設備合并為一個冷卻光滑體系，使切削液保護辦理上水平上臺階。研討干切削和最少數(shù)光滑切削，以削減切削液的運用量和廢液的排放。研討和推行切削液廢液處理新工藝、新技能，以保證排放的廢液對環(huán)境無污染。
第四節(jié) 金屬切削液的作用
潤滑
金屬切削加工液（簡稱切削液）在切削過程中的潤滑作用，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量。
冷卻
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。切削液的冷卻性能和其導熱系數(shù)、比熱、汽化熱以及粘度（或流動性）有關。水的導熱系數(shù)和比熱均高于油，因此水的冷卻性能要優(yōu)于油。
清洗
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，保持界面清潔。
防銹
在金屬切削過程中，工件要與環(huán)境介質及切削液組分分解或氧化變質而產(chǎn)生的油泥等腐蝕性介質接觸而腐蝕，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)境介質及殘存切削液中的油泥等腐蝕性物質對金屬產(chǎn)生侵蝕。特別是在我國南方地區(qū)潮濕多雨季節(jié)，更應注意工序間防銹措施。
其它
除了以上4種作用外，所使用的切削液應具備良好的穩(wěn)定性，在貯存和使用中不產(chǎn)生沉淀或分層、析油、析皂和老化等現(xiàn)象。對細菌和霉菌有一定抵抗能力，不易長霉及生物降解而導致發(fā)臭、變質。不損壞涂漆零件，對人體無危害，無刺激性氣味。在使用過程中無煙、霧或少煙霧。便于回收，低污染，排放的廢液處理簡便，經(jīng)處理后能達到國家規(guī)定的工業(yè)污水排放標準等。
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