切削油简介

定比例（约10%~30%）加入矿物油中，以提高 矿物油的润滑效果，但由于脂肪油为食用油， 货源少，近年来已逐渐被油性添加剂所替代， 其摩擦系数可达到菜籽油的水平，用于精车丝 杠、插齿刨齿、拉削等均获得良好效果。 ③ 非活性极压切削油由矿物油＋非活性极压添 加剂组成。所谓非流活性极压切削油是指切削 油在100℃，3h的腐蚀试验中，铜片腐蚀在2级 以下（中等程度均匀变色）。氯化石蜡、磷酸 脂、高温合成的硫化脂肪油等属非活性极压添 加剂。这类切削油的极压润滑性能好，对有色 金属不腐蚀，使用方便，被广泛用于多种切削 加工。
④ 微乳液这类乳化液含油量较少（约10％~30 ％）含表面活性剂量大，可在水中形成半透明 状的微乳液，乳化颗粒在0.1µm以下一般乳化 液的颗粒＞1µm）。微乳液的优点是稳定性较 乳化液大大提高，使用周期也比乳化液长。 ⑤ 极压微乳液含有硫、磷、氯型极压添加剂， 具有较好的极压润滑性，可用于重型负荷切削 材料的加工。含有硫、磷、氯型极压;添加剂 的乳化液或微乳液，要特别注意提高其防锈性 能。氯离子的存在很容易对黑色金属产生腐蚀， 因此，要选择在水中不易分解的含氯极压添加 剂，含硫极压剂的乳化液不适合用于加工铜合 金。
浇注法
（2）高压冷却法 适于深孔加工，将工作压力约1～10 MPa，流量约
50～150 L／min的切削液直接喷射到切削区，并
可将碎断的切屑驱出。 此法也可用于高速钢车刀
切削难加工材料，以改善渗透性，可显著提高刀
具耐用度， 但飞溅严重， 需加护罩。
• （3）喷雾冷却法
保持形状、尺寸精度等，也应采用润滑性 好的极压切削油或高浓度极压切削液；磨 削加工温度很高，且细小的磨屑会破坏工 件表面质量，要求切削液具有较好的冷却 性能和清洗性能，常用半透明的水溶液和 普通乳化液；磨削不锈钢、高温合金宜用 润滑性能较好的水溶液和极压乳化液。
注： 0-干切削 1-润滑性不强的水溶液 2-润滑性较好的水溶液 3-乳化液 4-极压乳化液 5-普通矿物油 6-煤油 7-极压切削油或动植物油与矿物油的复合油 8-含硫氯、氯磷或硫氯磷的极压切削油
磷、氯极压添加剂的复合切削油，可以在很宽 的范围内保持良好的润滑状态，适合于多工位 切削及多种材料的加工。
（2）水基切削液的分类 ① 防锈乳化液由矿物油、乳化剂、防锈剂等 组成，矿物油的含量约为50％~80％，在水中 形成水包油型乳化液。与油基切削液相比，乳 化液的优点在于冷却效果好，一般稀释为5％ ~10％的水溶液使用，成本低，使用安全。乳 化液最大的缺点是稳定性差，易受细菌的侵蚀 而发臭变质，使用周期短。
会引起腐蚀，必须在切削液中加入防锈能力强 的水基金属防锈剂的金属钝化剂。近年来，已 开发出非硫磷氯型的水基极压润滑剂，这类润 滑剂除有较好的极压润滑外，还具备一定的防 锈能力，对有色金属不产生腐蚀可扩大水基合 成切削液的使用范围。 （3）油基切削液和水基切削液的区别 油基切削液的润滑性能较好，冷却效果较差。 水基切削液与油基切削液相比润滑性能相对较 差，冷却效果较好。慢速切削要求切削液的润 滑性要强，一般来说，切削速度低于30m/min 时使用切削油。 含有极压添加剂的切削油， 不论对任何材料的切削加工，当切削速度不超 过60m/min时都是有效的。在高速切削时，由
含润滑添加剂，润滑效果较差，承载能力低， 一般只适用于轻负荷切削及易切削钢材和有色 金属的加工。对于要求低温流动性能好的切削 油，可用聚烯烃等合成油，凝点可达-30℃以 下，但价格较贵。 ② 脂肪油（或油性添加剂）＋矿油脂肪油曾被 广泛用作切削油，一般用于精车丝杠、滚齿、 剃齿等精密切削加工，常用的有菜籽油、豆油、 猪油等。脂肪油主要由脂肪酸组成，对金属表 面有较强的吸附性能，具有良好的润滑性能， 其缺点是易氧化变质，并在机床表面形成难于 清洗的粘膜（即“黄袍”）。脂肪油也可按一
• 润滑性能取决于切削液的渗透性、吸附薄膜形 成能力与强度等。
干摩擦、流体润滑摩擦、边界摩擦 • 刀具前刀面与切屑接触→高温、高压→ 切削液不能得到完全的流体动力润滑，部 分润滑膜破裂，使得金属与金属直接接触 →边界润滑。
（2）冷却作用
• 切削液通过它从它所能达到最靠近热源的
刀具、切屑和工件表面上带走大量的切削 热，从而降低切削温度，提高刀具耐用度， 并减小工件与刀具的热膨胀， 提高加工精 度。 • 切削液要有较高的热导率和比热容，较高 的汽化热。一定的流量和流速。
于发热量大，油基切削液的传热效果差，会使 切削区的温度过高，导致切削油产生烟雾、起 火等现象，并且由于工件温度过高产生热变形， 影响工件加工精度，故多用水基切削液。 乳化液把油的润滑性和防锈性与水的极好冷却 性结合起来，同时具备较好的润滑冷却性，因 而对于大量热生成的高速低压力的金属切削加 工很有效。与油基切削液相比，乳化液的优点 在于较大的散热性，清洗性，用水稀释使用而 带来的经济性以及有利于操作者的卫生和安全 而使他们乐于使用。实际上除特别难加工的材 料外，乳化液几乎可以用于所有的轻、中等负 荷的切削加工及大
2.切削液分类 切削液分为油基切削液和水基切削液两大类 （1）油基切削液的分类 切削液是以矿物油为主要成分，根据加工工艺 和加工材料的不同，可以用纯矿物油，也可以 加入各类油性添加剂和极压添加剂以提高其润 滑效果 ① 纯矿物油主要采用用煤油、柴油等轻质 油。轻质油主要用于铸铁的切削及珩磨、研磨 加工，有利于铁粉的沆降。纯矿物油成本低、 稳定性好，对金属不腐蚀，使用周期长。在使 用过程中，即使有少量切削液漏入齿箱、轴承 和液压系统中或部分润滑油漏入切削油中，都 不致影响机床的使用性能。但纯矿物油由于不
润滑油清洗掉，造成刀架移动困难，并在这些 可移动部件的接触面容易产生锈蚀，所以在使 用合成切削液时要注意加强设备的防锈管理。 ⑦ 极压化学全盛切削液，这种切削液是包含 有水溶性极压添加剂的化学全盛切削液，如硫 化脂肪酸皂、氯化脂肪聚醚等，可以使切削液 的极压润滑性大幅度提高。含硫的水溶性极压 添加剂对铜腐蚀严重，不适宜在有铜零件的设 备使用，而且，一般硫氯型的水溶性极压添加 剂在水中的稳定性差，易分解出腐蚀性强的硫 酸根、氯离子等，对机床和工件
切削液简介
1.切削液的作用 2.切削液分类 3.切削液选用 4.切削液的使用方法 5.切削液的维护与管理 6.切削液应用出现问题时的对策
1.切削液的作用：润滑、冷却、清洗、防锈 （1）润滑作用 • 金属切削时，切屑、工件与刀具之间的摩擦可 分为：干摩擦、流体润滑摩擦和边界润滑摩擦。
• 切削液渗入到切屑、刀具、工件的接触面间， 粘附在金属表面上形成润滑膜，减小它们之间 的摩擦系数、减轻粘结现象、 抑制积屑瘤， 并改善已加工表面的粗糙度，提高刀具耐用度。
3.切削液的选用 • 切削液的使用效果除取决于切削液的性能外， 还与刀具材料、加工要求、工件材料、加工方 法等因素有关，应综合考虑，合理选用。
• （1）依据刀具材料、加工要求
• 高速钢刀具耐热性差， 粗加工时，切削用量 大，切削热多，容易导致刀具磨损，应选用以 冷却为主的切削液， 如3%～5%的乳化液或水 溶液；精加工时，主要是获得较好的表面质量， 可选用润滑性好的极压切削油或高浓度极压乳 化液。
表面质量和精度，可采用10%～20%的乳化液、煤 油或煤油与矿物油的混合液；切削铜时不宜用含 硫的切削液，因为硫会腐蚀铜；有的切削液与金 属能形成超过金属本身强度的化合物，这将给切 削带来相反的效果。 如铝的强度低， 切铝时就 不宜用硫化切削油。 • （3）依据加工工种
• 钻孔、攻丝、铰孔、拉削等，排屑方式为半封闭、 封闭状态，导向部、校正部与已加工表面的摩擦 也严重，对硬度高、强度大、韧性大、冷硬严重 的难切削材料尤为突出，宜用乳化液、极压乳化 液和极压切削油；成形刀具、 齿轮刀具等，要求
油水性能对比见下表
水的冷却性能最好，油类最差，乳化液介于两者之间。
（3）清洗作用 • 冲走切削中产生的细屑、砂轮脱落下来的 微粒等，起到清洗作用， 防止加工表面、 机床导轨面受损； 有利于精加工、深孔加 工、自动线加工中的排屑； （4）防锈作用 • 加入防锈添加剂的切削液，还能在金属表 面上形成保护膜，使机床、工件、刀具免 受周围介质的腐蚀。 • 切削液的使用效果决定于切削液的类型、 形态、用量、使用方法等。
部分重负荷加工，乳化液还可用于除螺纹磨削、 槽沟麻削等复杂磨削外的所有磨削加工，乳化 液的缺点是空易使细菌、霉菌繁殖，使乳化液 中的有效成分产生化学分解而发臭、变质，所 以一般都应加入毒性小的有机杀菌剂。
化学合成切削液的优点在于经济、散热快、清 洗性强和极好的工件可见性，易于控制加工尺 寸，其稳定性和抗腐败能力比乳化液强。润滑 性欠佳，这将引起机床活动部件的粘着和磨损， 而且，化学合成留下的粘稠状残留物会影响机 器零件的运动，还会使这些零件的重叠面产生 锈蚀。
4.切削液的使用方法
• 切削液不仅要选择得合理， 而且要正确地使 用， 才能取得更好的效果。 • （1） 浇注法 • 浇注法如图所示，这是最普通的使用方法。虽 使用方便，但流量小、压力低，难以直接渗透 到切削刃最高温度处，效果较差。切削时，应 尽量浇注到切削区。车、铣时，切削液流量约 为10～20 L／min。车削时，从后刀面喷射比 在前刀面浇注好，刀具耐用度可提高一倍以上。
② 防锈润滑冷却液这类乳化液含有动植物脂 肪或长链脂肪酸（如油酸），具有较好的润滑 性。缺点是这些动植物脂肪或长链不饱和脂肪 酸更易受微生物的侵蚀而分解，使用周期很短。 为了延长其实用周期，可在乳化液中加入少量 的碳酸钠、硼砂或苯甲酸钠（约为水稀释后乳 化液的0.1%~0.3%）,可提高乳化液的pH值和增 强抗霉菌的能力，延长使用周. ③ 极压乳化液这类乳化液含有油wenku.baidu.com性的硫、 磷、氯型极压添加剂，具有强的极压润滑性， 可用于攻丝、拉削、带锯等重切削加工，也用 于不锈钢、耐热合金钢等难切削材料的加工。
• 硬质合金刀具耐热性好，一般不用切削液，如 必要，也可用低浓度乳化液或水溶液，但应连 续、充分地浇注，以免高温下刀片冷热不均， 产生热应力而导致裂纹、损坏等。 • （2）依据工件材料
• 加工钢等塑性材料时，需用切削液；而加工铸 铁等脆性材料时，一般则不用，原因是作用不 如钢明显，又易污染机床、工作地；对于高强 度钢、高温合金等， 加工时均处于极压润滑 摩擦状态，应选用极压切削油或极压乳化液； 对于铜、 铝及铝合金，为了得到较好的表面
⑥ 化学合成切削液，化学合成切削液包括二 种：一种是含有水溶性防锈剂的真溶液，如亚 硝酸钠、碳酸钠、三乙醇胺等组成的水溶性液。 这类溶液具有一定的冷却、清洗、防锈性，不 易变质，使用周期较长，但其润滑性和润湿性 较差，表面张力较大，并且在水份蒸发后，金 属表面会留下硬的结晶残留物，所以这类切削 液只适合一般的磨削加工。另一种合成液是由 表面活性剂、水溶性防锈剂和水溶性润滑剂组 成，是一种颗粒极小的胶体溶液。这种切削液 表面张力低，一般小于400Pa，其润湿性好， 渗透能力强，冷却和清洗性能好，也有一定的 润滑作用。合成切削液由于是单体系，其稳定 性较乳化液好，使用周期长，但由于不含油， 且清洗能力强，很容易把机床导轨面上的
④活性极压切削油由矿物油＋反应性强的硫系 极压添加剂配制而成。这类切削油对铜片的腐 蚀为3~4级，对有色金属有严重腐蚀。它有良 好的抗烧结性能和极压润滑性，可以提高高温 条件下刀具使用寿命峄刀具积屑瘤有强的控制 能力，多用于容易啃刀的材料和难加工材料的 切削。 ⑤复合切削油由矿物油＋油性添和极压添加剂 配制而成。油性添加剂，如高级脂肪酸、脂肪 油等，这些化合物在表面产生物理吸附和化学 吸附，形成一个分子膜吸附层，可降低切削时 的摩擦阻力，但这类添加剂只在较低的温度时 才有效，当温度高于200℃时，极性化合物产 生解吸和分解而失去润滑作用，这时，需要极 压添加剂发挥作用，同时，含有油性剂和硫、