切削液基础知识培训

（4）防锈作用
在金属切削过程中，工件要与环 境介质及切削液组分分解或氧化变质 而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐 蚀，与切削液接触的机床部件表面也 会因此而腐蚀。此外，在工件加工后 或工序之间流转过程中暂时存放时， 也要求切削液有一定的防锈能力，防 止环境介质及残存切削液中的油泥等 腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是 在我国南方地区潮湿多雨季节，更应 注意工序间防锈措施。
17世纪
植物油、肥 皂水
18世纪
菜籽油、硫 化切削液、 合成切削液
19世纪
现代的切削 油和水溶性
切削液
现代
4、金属切削液的分类（1）：
类型
油 切削 基油
乳化 液
水 微乳 基 化液
原液油 含量%
100
60-80
工作液乳化颗粒 大小（微米）
—
＞1.0
工作液外 观
透明
乳白色
特点
良好的润滑性能、不同的粘度 选择，适用于切削余量大、不
为什么要使 用金属加工
液？
选择合适的金属加工液能够：
1. 能降低切削温度60~150℃ 2. 降低表面粗糙度1~2级 3. 减少切削阻力15%~30% 4. 成倍提高刀具和砂轮的使用寿命 5. 把铁屑和灰末从切削区冲走
矿物油
乳化油 （液）
微乳化液
合成液
纯矿物油 （机械油）
源自文库混合油
极压油
（矿+动， （矿+EP剂+动，
植物油） 植物油）
5、金属切削液的外观
切削油（100%浓度使用）
乳化型切削液：原 液（左）工作液（右）
5、金属切削液外观
半合成切削液：原 液（左）工作液（右）
合成切削液：原 液（左）工作液（右）
6.金属切削液的组成
二、金属切削过程与切削液的作用
金属切削层在已加工表面受刀具刀刃 钝圆部分的挤压与摩擦而产生塑性变 形部分的区域叫第三变形区。切屑经 过刀刃钝圆B点后，受到后刀面BC段 的挤压和摩擦，经过BC段后，这部分 金属开始弹性恢复，恢复高度为△h， 在恢复过程中又与后刀面CD部分产生 摩擦，这部分切削层在OB，BC，CD 段的挤压和摩擦后，形成了已加工表 面的加工质量。所以说第三变形区对 工件加工表面质量产生很大影响
（3）清洗作用
在金属切削过程中，要求切削液有 良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑 以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工 件、刀具的沾污，使刀具或砂轮的切削 刃口保持锋利，不致影响切削效果。对 于油基切削油，粘度越低，清洗能力越 强，尤其是含有煤油、柴油等轻组份的 切削油，渗透性和清洗性能就越好。含 有表面活性剂的水基切削液，清洗效果 较好，因为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 砂轮上，同时它能渗入到粒子和油泥粘 附的界面上，把它从界面上分离，随切 削液带走，保持切削液清洁。
加工性能 添加剂
辅助性能增 强剂
加工性能添加剂
满足边界润滑（天然 油脂/合成酯/脂防酸） 满足极压润滑（氯、
硫、磷、锌）
基础油
辅助性能增强剂
抗氧剂 抗油雾剂 防锈剂 抗泡剂 着色剂/颜料 香味剂
油性切削液的组成
6、金属切削液的组成
组成
矿物油 润滑油性剂 润滑极压剂 表面活性剂
防锈剂 防霉杀菌剂
消泡剂
乳化液% 微乳化液% 合成液 %
50~80
10~30
0
0~50
5~20
5~20
0~50
0~20
0~20
13~35
20~80
20~80
0~5
5~30
5~30
0~3
0~3
0~3
0~0.5
0~0.5
0~0.5
水溶性切削液的组成
二、金属切削过程与切削液的作用
1.金属切削过程
定义 ：刀具与工件相互运动、相互作用的 过程。
（2）冷却作用
切削液的冷却作用是通过它和因 切削而发热的刀具（或砂轮）、切屑 和工件间的对流和汽化作用把切削热 从刀具和工件处带走，从而有效地降 低切削温度，减少工件和刀具的热变 形，保持刀具硬度，提高加工精度和 刀具耐用度。切削液的冷却性能和其 导热系数、比热、汽化热以及粘度 （或流动性）有关。水的导热系数和 比热均高于油，因此水的冷却性能要 优于油。
二、金属切削过程与切削液的作用
切削层金属从开始塑性变形到剪切滑移基本 完成的过程区。OA与OM之间的区域就是 第一变形区Ⅰ。 第一变形区是金属切削变形过程中最大的变 形区，在这个区域内，金属将产生大量的切 削热，并消耗大部分功率。此区域较窄，宽 度仅0.02～0.2㎜。 产生塑性变形的金属切削层材料经过第一变 形区后沿刀具前刀面流出，在靠近前刀面处 形成第二变形区。 在这个变形区域，由于切削层材料受到刀具 前刀面的挤压和摩擦，变形进一步加剧，材 料在此处纤维化，流动速度减慢，甚至停滞 在前刀面上。而且，切屑与前刀面的压力很 大，高达2～3GPa，由此摩擦产生的热量 也使切屑与刀具面温度上升到几百度的高温， 切屑底部与刀具前刀面发生粘结现象。
加工材料时必须减少工具与工件之间的摩擦，及时带走加工区内因材料 变形而产生的热量。要达到这个目的一方面是通过开发高性能的工具材
料，另一方面是采用性能良好的金属加工液。
2、金属切削液的作用
（1）润滑作用
金属切削加工液（简称切削液）在 切削过程中的润滑作用，可以减小前刀 面与切屑，后刀面与已加工表面间的摩 擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、 摩擦和功率消耗，降低刀具与工件坯料 摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善 工件材料的切削加工性能。 在磨削过 程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮 磨粒－工件及磨粒－磨屑之间形成润滑 膜，使界面间的摩擦减小，防止磨粒切 削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力 和摩擦热，提高砂轮耐用度以及工件表 面质量。
能遇水的场合
传统产品，价格经济，稳定性 差，寿命短，维护困难
10-30
0.1 ~1.0 0.05~0.1 ＜0.05
乳状浅 多用途，应用广，综合性能好，
蓝色
稳定性较好，寿命长
半透明 灰茶色
透明
合成 0 液
—
透明 主要用于冷却要求高的场合，
如磨削
4、金属切削液的分类（2）：
切削液
油基
水基
植物油
动物油
一、认识金属切削液
1、金属切削液的定义：金属切削
加工液（简称切削液）是在金 属切削或磨削过程中的，用于 润滑、冷却加工工件和刀具的 液体，兼有清洗和防锈的功能。
属于广义的金属加工液范 畴。
2、金属切削液的作用：润滑、冷
却、清洗、防锈（见金属加工和切削 液与切削液的作用）
3、金属切削液的发展：
苏打水