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机床切削液
日期：2009年12月14 来源：沈阳第一机床厂 关键字：机床
(一)切削液的作用
切削液的主要作用为润滑和冷却，加入特殊添加剂后，还可以起到清洗和防锈的作用，以保护机床、刀具、工件等不被周围介质腐蚀。
1．润滑作用
机床切削液的润滑作用是通过切削液渗透到刀具与切屑、工件表面之间形成润滑膜面，减小摩擦，普通车床减缓刀具的磨损，降低切削力，提高已加工表面的质量；同时，还可减小切削功率，提高刀具耐用度。
2．冷却作用
机床切削液的冷却作用是使切屑、刀具和工件上的热量散逸，使切削区的切削温度降低，起到了减少工件因热膨胀而引起的变形和保证刀具切削刃强度、延长刀具耐用度，提高加工精度的作用，又为提高劳动生产效率创造了有利条件。
切削液的冷却性能取决于它的热导率、比热容、汽化热、流量、流速等，但主要靠热传导。水的热导率为油的3—5倍，比热容约大一倍，故冷却性能比油好得多。乳化液的冷却性能介于油和水之间，接近水。
3．清洗作用
机床浇注切削液能冲走碎屑或粉末，防止它们粘结在工件、刀具、夹具上，普通车床起到了提高工件的表面粗糙度，减少刀具磨损及保护机床的作用。在磨削、自动生产线和深孔加工中，加入一定压力和流量的切削液，还可起到排除切屑的作用。清洗性能的好坏与切削液的渗透性、流动性和压力有关，一般而言，合成切削液比乳化液和切削油的清洗作用好，乳化液浓度越低，清洗作用越好。
4．防锈作用
机床切削液能够减轻工件、机床、刀具受周围介质(空气、水分等)的腐蚀作用。在气候潮湿的地区，切削液的防锈作用显得尤为重要。切削液防锈作用的好坏，取决于切削液本身的性能和加入的防锈添加剂。
总之，切削液的润滑、冷却、清洗、防锈作用并不是孤立的，它们有统一的一面，又有对立的一面。油基切削液的润滑、防锈作用较好，但冷却、清洗作用较差；水溶性切削液的冷却、清洗作用较好，普通车床但润滑、防锈作用较差。
(二)切削液的种类
1．水溶液
机床水溶液的主要成分是水及防锈剂、防霉剂等。为了提高清洗能力，可加入清洗剂；为具有一定的润滑性，还可加入油性添加剂。例如加入聚乙二醇和油酸时，水溶液既有良好的冷却性，又有一定的润滑性，并且溶液透明，加工中便于观察。
2．乳化液
机床乳化液是水和乳化油经搅拌后形成的乳白色液体。乳化油是一种油膏，普通车床由矿物油和表面活性乳化剂(石油磺酸钠、磺化蓖麻油等)配制而成，表面活性剂的分子上带极性一端与水亲合，不带极性一端与油亲合，使水油均匀混合，并添加乳化稳定剂(乙醇、乙二醇等)不使乳化液中油、水分离，具有良好的冷却性能。
3．合成切削液
机床合成切削液是国内外推广使用的高性能切削液，由水、各种表面活性剂和化学添加剂组成。它具有良好的冷却、润滑、清洗和防锈性能，热稳定性好，使用周期长。
4．切削油 ‘
机床切削油主要起润滑作用。常用的有10号机械油、20号机械油、普通车床轻柴油、煤油、豆油、菜油、蓖麻油等矿物油和动、植物油。其中动、植物油容易变质，一般较少使用。
5．极压切削油
机床极压切削油是在矿物油中添加氯、硫、磷等极压添加剂配制而成。它在高温下不破坏润滑膜，并具有良好的润滑效果，故被广泛使用。
6．固体润滑剂
机床固体润滑剂主要以二硫化钼(M。S，)为主。二硫化钼形成的润滑膜具有极低的摩擦因数 (0．05～0．09)、高的熔点(1185℃)，因此，高温不易改变它的润滑性能，具有很高的抗压性能和牢固的附着能力，有较高的化学稳定性和温度稳定性。固体润滑剂的种类有三种：油剂、水剂和润滑脂。应用时，普通车床将二硫化钼与硬脂酸及石蜡做成蜡笔，涂抹在刀具表面上；也可混合在水中或油中，涂抹在刀具表面上。
(三)切削液的选用
切削液的种类繁多，性能各异，在加工过程中应根据加工性质、工艺特点、工件和刀具材料等具体条件合理选用。
1．根据加工性质选用
(1)粗加工时，机床由于加工余量和切削用量均较大，因此在切削过程中产生大量的切削热，易使刀具迅速磨损，这时应降低切削区域温度，所以应选择以冷却作用为主的乳化液或合成切削液。
1)用高速钢刀具粗车或粗铣碳素钢时，应选用3％—5％的乳化液，也可以选用合成切削液。
2)用高速钢刀具粗车或粗铣合金钢、铜及其合金工件时，普通车床应选用5％-7％的乳化液。
3)粗车或粗铣铸铁时，一般不用切削液。
(2)精加工时，机床为了减少切屑、工件与刀具间的摩擦，保证工件的加工精度和表面质量，应选用润滑性能较好的极压切削油或高浓度极压乳化液。
1)用高速钢刀具精车或精铣碳钢时，应选用10％-15％的乳化液，或10％—20％的极压乳化液。
2)用硬质合金刀具精加工碳钢工件时，可以不用切削液，也可用10％—25％的乳化液，或10％—20％的极压乳化液。
3)精加工铜及其合金、铝及合金工件时，为了得到较高的表面质量和较高的精度，可选用10％—20％的乳化液或煤油。
(3)机床半封闭式加工时，如钻孔、铰孔和深孔加工，排屑、普通车床散热条件均非常差，不仅使刀具磨损严重，容易退火，而且切屑容易拉毛工件已加工表面。为此，须选用黏度较小的极压乳化液或极压切削油，并加大切削液的压力和流量，这样，不仅可以进行冷却、润滑，还可将部分切屑冲刷出来。
2．机床根据工件材料选用
(1)一般钢件，粗加工时选乳化液；精加工时，选硫化乳化液。
(2)加工铸铁、铸铝等脆性金属，为了避免细小切屑堵塞冷却系统或粘附在机床上难以清除，一般不用切削液。但在精加工时，为提高工件表面加工质量，可选用润滑性好、黏度小的煤油或7％-10％的乳化液。
(3)加工有色金属或铜合金时，不宜采用含硫的切削液，普通车床以免腐蚀工件。
(4)加工镁合金时，不能用切削液，以免燃烧起火。必要时，可用压缩空气冷却。
(5)加工难加工材料，如不锈钢、耐热钢等，应选用10％-15％的极压切削油或极压乳化液。
3．机床根据刀具材料选用
(1)高速钢刀具。粗加工时，选用乳化液；精加工时，选用极压切削油或浓度较高的极压乳化液。
(2)硬质合金刀具。为避免刀片因骤冷或骤热而产生崩裂，普通车床一般不使用冷却润滑液。如果要使用，必须连续、充分。例如加工某些硬度高、强度大、导热性差的工件时，机床由于切削温度较高，会造成硬质合金刀片与工件材料发生粘结和扩散磨损，应加注以冷却为主的，2％—5％的乳化液或合成切削液。若采用喷雾加注法，则切削效果更好。
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