金属切削液讲课稿

金属切削液

本切削液具有优良的防锈、润滑、冷却及清洗性能，可广泛用于钢、铸铁、铜、铝、不锈钢及其他材料的机械加工。常用浓度4％一5％。技术性能达

将三聚磷酸钠加入去离子水中，搅拌溶解；升温至80～90℃，加入环烷酸钠，并用纯碱调pH值为9左右，加入棉油酸、三乙醇胺，反应30min后依次加入6501、极压添加剂、OP一10、二甲基硅油，搅拌均匀；降温至40℃以下，

在化学铣切前必须对工件进行除油去锈处理，对不需要加工的表面必须涂敷保护层，一般化学铣切过程中模具不加热的可以使用石蜡、洋干漆等材料，如模具需加温的则使用异丁烯异戊烯间二共聚物或过氯乙烯树脂等作保护层。

本切削液具有优良的润滑性和防锈性，冷却、清洗功能良好，可取代乳化液进行金属的切削和磨削加工。

配方中TMA一1的合成方法如下：按松香：顺丁烯二酸酐=10：1备料，先将50％的松香投入反应釜，加热升温至180℃熔化，完全熔融后再加入剩余的50％松香，在搅拌下缓慢加入顺丁烯二酸酐，在催化剂作用下于200℃反应

2h，左旋海松酸与顺丁烯二酸酐发生共轭双键的l，4位加成反应，生成高酸值的三元酸；然后慢慢加入二乙醇胺和催化剂，在一定温度下反应1h，酸值和水

使用时，用磷酸调pH值至7．5，用于有色金属磨削加工时不稀释。本剂具

本剂为棕色澄清液体，有较好的清洗性和防锈性，采用4％的水溶液，其透

先将硼酸、丙三醇和氢氧化钠溶于12．5％的水中，搅拌溶解均匀，另将其

电火花切割加工具有许多优点，可以加工各种难加工及形状复杂的工件。水基金属加工液具有导热系数大，冷却、润滑和防锈性能好等特点，并且对环境友好。

每种加工不尽相同。

磨用乳化液，油在水中的乳浊液。

黄铜、青铜冲压用润滑油。

慢走丝用纯水

普通线切割用水。

线切割因为不是机械切削运动，没有切削力，所以其切削液不必有润滑能力。为了液体不会导电，且放电均匀应尽量清洁。

不同的切削液其成分也不一样，但大致是，表面活性剂+防锈添加剂+杀菌剂+PH调节剂+防腐剂+极压添加剂。。。因为有防锈剂的成分在里面所以可以防锈

切削液的配方研究：

水基切削液具有优良的冷却和清洗性能，但润滑和防锈性能差，因而应用范围受到限制。以松香、顺酐和多元胺等原料合成了非离子表面活性剂H，同是以油酸和三乙醇胺为原料合成油酸三乙醇胺酯，经实用证明：以非离子表面活性

剂H和油酸三乙醇胺酯等复合配制而成的水基切削液，具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗性。是水基切削液的重大突破。

现代机械加工向高速、强力、精密方向发展，超硬、超强度等难加工材料的发展也使切削加工的难度日益增加。这两方面的原因导致切削加工过程中的摩擦力、摩擦热大幅度提高，这就要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、清洗、防锈性能，以便获得理想的加工表面。矿物润滑油的润滑、防锈性能优越，但冷却、清洗性能差;乳化液和水基切削液的冷却、清洗性能优良，但润滑、防锈性能差。水基切削液除具有乳化液的所有性能外，其润滑、冷却、防锈性能亦达到或超过乳化液的标准要求。因而水基切削液已成为国内外机械加工中提高加工性能的发展方向[l]。在水基切削液中添加油性添加剂和极压添加剂，是改善水基切削液润滑和防锈性能的有效途径。以松香、顺酐和多元胺等原料合成的非离子表面活性剂H具有优异的润滑和防锈性能，油酸三已醇胺酯是优良的油性添加剂，以非离子表面活性剂H和油酸三乙醇胺酯等复合配制而成的水基切削液，具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗性。是水基切削液的重大突破。

1、非离子表面活性剂H的合成

在催化剂存在下，反应温度为160～200℃时，松香[3]与顺酐进行共聚反应，共聚物进一步与多元胺发生中和反应，生成了非离子表面活性剂H。产物为红棕色粘稠液体。实验测定了顺酐，松香及其聚合物的红外光谱[2]，证明了反应的发生。

2 油酸三乙醇胺酯的合成

油酸是重要脂肪酸之一，其润滑性能很好，但它是非水溶性的。要把它添加在水基切削液中，必须在其分子链中引入亲水基团。三乙醇胺分子中含有三个一OH基团，它可与酸发生酯化反应[4]。

在130～160。C条件下，油酸与三已醇胺的初始反应摩尔比不超过1：3时，油酸的COOH基团与三乙醇胺的一0H基团发生酯化反应，生成了油酸三乙醇胺酯，油酸三乙醇胺酯是一种优良的水溶性油性剂。经四球机检测：5%的油酸三乙醇胺水溶液的最大无卡咬负荷PB值可达700N，用MPV一200摩擦磨损试验机测定其摩系数为0.070。

3 新型水基切削液的配方及工艺流程

(1)新型水基切削液的配方

作者研制的新型水基合成切削液，主要成份有：非离子表面活性剂H、油酸三乙醇胺、极压抗磨剂、防腐剂及消泡剂等。其中非离子表面活性剂H、油酸三乙醇胺由自己合成，其他组分均为市售。各组分配比通过实验选定如表1所示。

(2)工艺流程

新型水基合成切削液的工艺流程如下：

非离子表面活性剂H的制备一油酸三乙醇胺的合成一各组分混合一搅拌一一+加入消泡剂一装桶。4新型水基切削液的质量指标

按照国标(GB6144—85)进行检测，新型水基切削液的质量指标如表2所示。

4、应用结果及理论分析

(1)应用结果

新型水基切削液研制完成之后，先后在渝州齿轮厂、大江车辆制造厂进行试用，都获得了比较理想的效果。综合起来，产品有如下特点：

1)冷却性能突出。能大大带走切削热和充分冷却刃具的切削刃，使其保持硬度、强度和锐利的切削能力，从而提高了工作效率。

2)润滑性能优越。在切削区能形成润滑油膜，切削液最大无卡咬负荷PB值达到686N以上。因而能大大降低切削力和降低刀具及砂轮的消耗。同乳化油相比，表面加工精度显著提高。

3)该润滑切削液在使用中可以渗入工件切削表面的极细微裂缝中，使表面金属晶格脆化，使切削加工容易进行。

4)具有很好的流动性和良好的清洗性。同乳化油相比，可提高工件光洁度l～2级。

5)具有优良的稳定性。在存储和使用时，不分层及析出沉淀物，不易腐败，不产生防碍工人健康的气体。同时该产品不含对人体有害的亚硝酸钠和矿物油，工作环境干净无味，加工时能清晰观察工件表面。

6)具有优良的化学、热安定性和防锈性。在高温、高压与空气接触中不分解、不变质、不腐蚀金属表面。加工件常温下两周内不生锈。

7)新型水基切削液的总体性能与矿物油相当，但成本不到矿物油的一半。

8)新型水基切削液的工作废液少，易于处理，大大地减少了环境污染。

(2)理论分析