数控机床切削液的研发、选用和维护

李磊 王伟

金属切削液是机械加工中不可缺少的工业介质，它有着良好的防锈、清洗、润滑、冷却功能。特别是数控机床的高速运转、大的切削深度、延长刀具的使用寿命，以及零件表面质量要求越来越高，正确选用切削液可以保证工件表面质量及机床、刀具使用寿命和提高效率，降低成本起着至关重要的作用。文章介绍了切削液的研发、选用，详细的说明了切削液的选用以及延长切削液的使用寿命。

1 功用

切削液是在金属加工过程中，冷却、润滑、防锈、清洗的工业介质。正确选用切削液，可以大大的减小切削过程中刀具、工件的摩擦，降低切削温度，形成油膜降低切削力度，减少刀具磨损，提高刀具使用寿命，切削效率，达到提高效率，降低成本。由于工件和刀具在高温下摩擦，磨粒粘附在刀具的刀尖处，形成积屑瘤，代替刀具切削，切削液的循环可以冲走刀具和工件的磨粒，防止产生积屑瘤。所以切削液除了冷却和润滑作用，还要满足工件的工序间防锈和清洗作用。

2 切削液种类及研发配方

2.1 水基切削液

2.1.1 水基切削液。水基液的主要成分是水，加入定量的防锈剂（癸二酸，三乙醇胺），满足工件的短期防锈和清洗作用。由于水的散热性比油散热性好，故冷却性能性能好，原液、稀释液透明，利于观察工件。润滑效果基本上没有，常在普通设备上使用。 配方：防锈剂15-20%，乳化剂10%，润滑剂5%，水：余量。

2.1.2 乳化油。乳化油分为：防锈乳化油，普通乳化油，挤压乳化油。其中防锈乳化油应用最为广泛。防锈乳化油的清洗和冷却性能好，兼有防锈和润滑性能。但是非常矫情，水质对乳化油的影响极大。而且防锈乳化油的防锈周期在切削液中的防锈是最短的，它的PH值做不高，稀釋液最多做到8.5，再高就向微乳化切削液状态一样了。PH值低也是导致乳化油发臭和生锈的重要原因。 普通乳化油是含松香的乳化油，乳化效果极佳，防锈效果很差，PH值最高7.5，它的唯一优点就是润滑好，可以做线切割工作液使用。挤压乳化油是在防锈乳化油的基础上加入氯化石蜡或者硫化异丁烯，在切削加工中起到挤压效果。

防锈乳化油的缺点是切削热温度上升、导致厌氧菌急速生长，使乳化液的生命周期缩短。根据生产实际经验，防锈乳化油可以用纯净水稀释，不易生锈，不易发臭，而且可以延长使用寿命。 配方：基础油：65-85%，防锈剂：15%，乳化剂：3-5%，稳定剂：3-5%。

2.1.3 半合成微乳化切削液。含油量10%以内，它的重要技术就是油水平衡是关键。微乳液的防锈、清洗、润滑、冷却性能都很好，稀释液微白透明，利于观察刀具的走刀轨迹，可见度高，是现在数控机床的首选产品。适合高速、重载、强力切削。配方：基础油：10%，防锈剂：10%，乳化剂：5-8%，表面活性剂：10-15%，水：余量。

3 切削液的选用

3.1 使用要求

（1）粗切削时，较大的吃刀量，要求散热好，选用以冷却为主的切削液，如：水剂切削液;（2）精切削时，以提高表面光洁度为主，选用以润滑为主的切削液，如：防锈乳化油等;（3）切削孔类零件时，宜选用乳化油或者挤压乳化油。（4）切削深孔零件时，宜选用挤压乳化油。（5）磨床加工零件时，宜选用沉降性好的水剂切削液。

4 切削液的维护与保养

（1）定期检测使用浓度，如浓度过低及时添加新的切削液。（2）将水溶性切削液的PH值控制在8.5-9.5之间，PH值过高在一定程度上造成皮肤过敏，PH值过低，则会影响切削液的防锈能力和抗菌能力。（3）检测设备的浮油量和析皂量，如浮油量过多，及时检查设备是否出现漏油故障，并及时处理;如析皂量过多则可能是水质硬度较高;在稀释液中添加0.2%的EDTA二钠即可。（4）定期检测设备上的微生物，必要时向水溶性切削液中补充杀菌剂（BM杀菌剂或者酒精），延长水溶性切削液的使用寿命。

5 材质选配切削液

（1）加工铸铁件时，应选用PH较高的切削液，最好PH值在10-12，因为铸铁在加工时，防锈是最难保证的。（2）加工钢件时，选用的切削液PH值在8.5-9.5之间。（3）加工铜铝材料时，选用切削液的PH值在8最好，因为加工铜铝件时，PH值过高会腐蚀工件。

6 结束语

防锈乳化油和切削液在使用上各有千秋，使用情况完全不同，使用时应考虑零件的粗、精加工，防锈周期以及零件的材质。维护和保养切削液主要重点在于经常清洗水箱，定期加杀菌剂。根据加工材质合理选用切削液，是保证切削加工的需要。

（作者单位：山东九安特科技有限公司）