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切削液基础知识
切削液基础知识切削液的作用（1）润滑作用：切削液能渗入到刀具、切屑、加工表面之间而形成薄薄的一层润滑膜或化学吸附膜，因此，可以减小它们之间的摩擦。
其润滑效果主要五决于切削液的渗透能力、吸附成膜的能力和润滑膜的强度。
在切削液中加入不同成分和比例的添加剂，可改变其润滑能力。
切削液的润滑效果还与切削条件有关。
例如，切削速度越高，切削厚度越大，工件材料强度越高，切削液的润滑效果就越差。
（2）冷却作用：切削液能从切削区域带走大量的切削热，使切削温度降低。
切削液冷却性能的好坏，取决于它的传热系数、比热容、气化热、气化速度、流量、流速及本身温度等。
一般来说，水溶液的冷却性能最好，乳化液次之，油类最差。
（3）清洗作用：切削液的流动可冲走切削区域和机床导轨上的细小切屑及脱落的磨粒，这对磨削、深孔加工、自动线加工来说是十分重要的。
切削液的清洗能力与它的一层保护膜，或与金属化合形成钝化膜，对工件、机床、刀具都能起到很好透性、流动性及使用压力有关，同时还受到表面活性剂性能的影响。
（4）防锈作用：在切削液中加入防锈添加剂以后，可在金属材料表面上形成附着力很强的防锈、防蚀作用。
切削液中的添加剂与切削液的种类（1）切削液中的添加剂：添加剂是一些化学物质，可分为油性添加剂、极压添加剂、表面活性添加剂和其它添加剂。
1）油性添加剂：油性添加剂含有极性分子，能与金属表面形成牢固的吸附膜，在较低的切削速度下能起到较好的润滑作用。
油性添加剂有动物油、植物油、脂肪酸、胺类、醇类、脂类等。
2）极压添加剂：极压添加剂是含有硫、磷、氯、碘等的有机化合物，他们在高温下与金属表面起化学反映，形成能耐较高温度和压力的化学润滑膜。
此润滑膜能承受很高的压强，能防止金属界面直接接触，降低摩擦因数，保持良好的切削润滑条件。
3）表面活性剂：表面活性剂即乳化剂，具有乳化作用和油性添加剂的润滑作用。
前者使矿物油和水混合乳化，形成乳化液；后者吸附在金属表面上形成润滑膜。
切削液基本知识
切削液不得不知的基本知识金属加工液金属及其合金在切削、成形、处理和保护等过程忠使用的工艺润滑油统称为金属加工液，又名切削液。
在金属加工过程中，为了降低切削时的切削力，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度，提高刀具耐用度，从而提高生产效率，改善工件表面粗糙度，保证工件加工精度，达到最佳的经济效果，通常使用金属加工液。
金属加工液在金属加工过程中具有润滑、冷却、清洗、防锈等作用;其中核心作用是:一方面通过冷却作用降低加工过程中的变形热，另一方面通过润滑作用来减少金属加工过程中的磨擦热，从而来提高金属加工质量，延长刀具的使用寿命等。
1、冷却性能：冷却作用是通过乳化液和因切削而发热的刀具、切屑和工件间的对流和汽化作用把切屑热从固体（刀具、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。
2、润滑性能：润滑作用就是其减少前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦形成部分润滑膜的作用，以防止刀具与切屑或工件间的粘着，所以良好的润滑可以减少功能消耗、刀具磨损和良好的表面光洁度。
3、清洗性能：在金属加工过程中，切屑、铁粉、磨屑、油污、沙粒等常常粘附在工件、刀具或砂轮表面及缝隙中，同时沾污机床和工件，不易清洗，使刀具或砂轮切屑刃口变钝，影响切削效果。
所以要求乳化液有良好的清洗作用。
乳化液的清洗性能就是指乳化液防止这些细颗粒粘结和利用液流的机械冲洗作用将其冲走的能力。
4、防锈性能：在金属加工过程中，工件要与环境介质如水、氧、硫、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氯离子、游离酸碱和乳化液分解或氧化变质所产生的油泥等腐蚀性介质接触而受到腐蚀，机床部件与乳化液接触的部分会产生腐蚀。
因此要求乳化液有一定的防锈能力。
金属加工液除了应具有良好的冷却性、润滑性、清洗性、防锈性外，还应具有防腐蚀性、抗菌性、防垢性、抗泡性、热稳定性、无毒、无害、无刺激性气味、不污染环境、使用方便等条件。
金属加工液可分为纯油性切削液和水溶性切削液两种。
《切削液基础知识》
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清洗
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。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，保持界面清洁。
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陶瓷
采用氧化铝、金属和碳化物在高温下烧结而成， 这种材料的高温耐磨性比硬质合金还要好，一 般采用干切削，但考虑到均匀的冷却和避免温 度过高，也常使用水基切削液。
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金刚石
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切削液的维护
1 ．确保液体循环路线的畅通 2 ．抑菌 3 ．切削液的净化 4．调整浓度
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6
二 作用
1 润滑 2 冷却 3 清洗 4 防锈 5 其他
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润滑
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。
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10
防锈
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。
切削液培训资料
切削液的选用
－磨削加工
➢ 磨削：磨削区域温度较高(800~1000℃)，易引起工 作表面局部烧伤；磨削热应力易使工件变形，产生 裂纹；影响表面质量。
➢ 选用要求：良好冷却性和润滑性，一定清洗性和防 锈性。
对应于
➢ 一般磨削－3％～5％合成乳化液 ➢ 精磨削－H-1精磨液 或 5％～10％乳化液 ➢ 超精磨－98％煤油与2％石油磺酸钡混合液 或 含氯极压
切削油 ➢ 难加工材料－极压乳化液 或 极压切削油 ➢ 磨齿磨螺纹－低黏度矿物油 或 极压切削油
切削液选用参考
结束
精加工 铜及合金和铝及合金－ 10％～20％乳化 液 或 煤油 或 50％煤油及L-AN10
精加工 铸铁－7％～10％乳化液 或 煤油
切削液的选用
－半封闭加工
半封闭加工如：深孔钻、拉削、攻内螺纹等
刀具半封闭下工作，排屑困难，切削热无法 传出，易烧损刀刃，工件加工表面粗糙。
选用要求：良好的润滑性，一定的冷却性和 清洁性
少切削力、延长刀具寿命、获得较 小加工表面粗糙度
切削液的种类
－水溶性切削液
2.乳化液
➢ 组成：水＋乳化油 搅拌 乳白色液体 ➢ 低浓度时以冷却为主，用于粗加工和普
通磨削加工
➢ 高浓度时以润滑为主，用于精加工和复 杂刀具加工
➢ 细分为：防锈、清洗、极压和透明乳化 液4种
切削液的种类
－水溶性切削液
3.水溶液
高温润滑性，较高化学稳定性 涂抹法涂于刀具表面 有效抑制积屑瘤、减小切削力、延长刀
具寿命、减小加工表面粗糙度
切削液添加剂
1.油性添加剂——使金属加工处于边界润滑状态。 用于低速精加工
切削液常识
切削液常识1. 切削液的作用2. 切削液的分类3. 切削液的选用4. 切削液的使用方法5. 切削液的维护与管理6. 切削液的废液处理一．切削液的作用在金属切削过程中，为提高切削效率，提高工件的精度和降低工件表面粗糙度，延长刀具使用寿命，达到最佳的经济效果，就必须减少刀具与工件、刀具与切屑之间磨擦，及时带走切削区内因材料变形而产生的热量。
要达到这些目的，一方面是通过开发高硬度耐高温的刀具材料和改进刀具的几何形状,如随着碳素钢、高速钢硬质合金及陶瓷等刀具材料的相继问世以及使用转位刀具等，使金属切削的加工率得到迅速提高；另一方面采用性能优良的切（磨）削液往往可以明显提高切削效率，降低工件表面粗糙度，延长刀具使用寿命，取得良好和经济效益切削液作用有如下几方面：１．冷却作用冷却作用是依靠切削液的对流换热和汽化把切削热从固体（刀具、工件和切屑）带走，降低切削区的温度，减少工件变形，保持刀具硬度和尺寸。
切削液的冷却作用取决于它的热参数值，特别是比热容和热导率。
此外，液体的流动条件和热交换系数也起重要作用，热交换系数可以通过改变表面活性材料和汽化热大小来提高。
水具有较高的比热容和大的导热率，所以水基的切削性能要比油基切削液好。
改变液体的流动条件，如提高流速和加大流量可以有效地提高切削液的冷却效果，特别对于对于冷却效果差的油基切削液，加大切削液的供液压力和加大流量，可有较提高冷却性能。
在枪钻深孔和高速滚齿加工中就采用这个办法。
采用喷雾冷却，使液体易于汽化，也可明显提高冷却效果。
切削液的冷却效果受切削液的渗透性能所影响，渗透性能好的切削液，对刀刃的冷却速度快，切削液的渗透性能与切削液的粘度和浸润性有关。
低粘度液体比高粘度液体渗透性能要好，油基切削液的渗透性能比水基切削液渗透性能要强，含有表面活性剂的水基切削液其渗透性能则大大有所提高。
切削液的浸润性能与切削液的表面张力有关，当液体表面张力大时，液体在固体的表面向周围扩张聚集成液滴，这种液体的渗透性能就差；当液体表面张力小时，液体在固体表面向周围扩展，固体－液体－气体的接触角很小，甚至为零，此时液体的渗透性能就好，液体能迅速扩展到刀具与工件，刀具与切屑接触的缝隙中，便可加强冷却效果。
切削液基础知识(2015印刷版)讲述
的添加，延长切削液使用寿命； ❖ 良好的极压性，可在高温高压状态下形成一层化学保护膜覆盖于
工件表面，保护工件和刀具,提高加工度和工件表明光洁度； ❖ 与NEUF726、NEUF714、NEUF815结合使用，可进一步提高多种金
微乳化切削液二 8.0%
15.0% 20.0% 2.0% 0.1-0.2% 余量 黄色透明 半透明 9.41 1级 0级 无异味
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（2）硅氧烷酮NEUF815缓蚀机理
H
O
H
H
O
OC R
O
O Si
Si OH O
OH
R CO SO3 H O
Al
OH Al O Al
（1）氨基酸酯防锈剂NEUF726与其他防锈剂在不同硬水条件下的的防锈对比：
1.0%纯净 1.0%自来 水溶液 水溶液
NEUF726
0级
0级
NEUF485+TEA
0级
0级
NEUF190+TEA
0级
0级
十一碳二酸盐
0级
0级
1.0%100 ppm硬水
溶液 0级
0级
0级
0级
1.0%200 ppm硬水
溶液 0级
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(五)、防锈剂
2.水性防锈剂 有机类：有机杂环多元羧酸（三元羧酸）；一元羧酸（异壬
酸、辛葵酸）；长链二元羧酸（葵二酸、十一/十二碳二 元酸）；硼酸酯；磷酸盐；苯三唑及其衍生物等
无机类：亚硝酸盐;钼酸盐;磷酸盐;硅酸盐;硼酸盐等
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切削液基础知识培训教材
2019/11/13
Cutting Fluids
22
游煌煌
润滑作用（续五）
流体润滑时，润滑膜的承载能力决定于粘 度(viscosity)
粘度↑——承载能力↑
边界润滑状态，因不存在完整的油膜，承 载能力与切削液的粘度无关，而与“油性” 有关
油性：指切削液中含有对金属 强烈吸附作用 的原子团，能在切屑、工件、刀具界面间形 成物理吸附膜（润滑膜）
19
游煌煌
金属间边界润滑摩擦
2019/11/13
Cutting Fluids
20
润滑作用（续三）
边界摩擦分为四种情况
低温低压边界润滑摩擦
—— 低速精切
高温边界润滑摩擦
—— 高速精切
高压边界润滑摩擦
—— 低速重切
高温高压边界润滑摩擦
—— 一般情况（又称极压润滑状态）
2019/11/13
Cutting Fluids
25
清洗作用（续）
清洗性能取决于
渗透性、流动性、喷注压力
提高清洗作用措施
↑渗透性 ↑流动性 加入表面活性剂
2019/11/13
Cutting Fluids
游煌煌
26
游煌煌
四、防锈作用
功用
使机床、刀具、工件不受周围介质（水、空 气、汗等）腐蚀
2019/11/13
Cutting Fluids
4
游煌煌
切削液的作用机理
基本作用要求
冷却作用
润滑作用
清洗作用
防锈作用等
还要求
无毒性、防霉性、稳定性、低污染性、对设 备及管道涂漆的不侵蚀性、消泡性、不雾化 性、对皮肤及粘膜不刺激性等
切削液基础知识
切削液基础知识切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体切削液是金属切削加工的重要配套材料。
18世纪中后期以来，切削液在各种金属加工领域中得到了广泛的应用。
20世纪初，人们从原油中提炼出大量润滑油，发明了各种润滑油添加剂，真正拉开了现代切削液技术的历史序幕。
一、切削液的组成及性能特点切削液的品种繁多，作用各异，分为油基切削液和水基切削液两大类。
油基切削液也叫切削油，它主要用于低速重切削加工和难加工材料的切削加工。
水基切削液分为3大类乳化切削液、微乳化切削液和合成切削液。
二、切削液的作用使用切削液的主要目的是为减少切削能耗，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度、减少刀具与工件间的摩擦和磨损、提高刀具使用寿命，保证工件加工精度和表面质量，提高加工效率，达到最佳经济效果。
切削液在加工过程中的这些效果主要来源于其润滑作用、冷却作用、清洗作用和防锈作用。
此外，因为切削液是油脂化学制品，直接与操作人员、工件和机床相接触，对其安全性和腐蚀性也必须有一定的要求。
三、切削液的发展趋势众所周知，切削液具有润滑、冷却、清洗及防锈等作用，对提高切削加工质量和效率、减少刀具磨损等均有显著效果。
近十多年来，我国的切削液技术发展很快，切削液新品种不断出现，性能也不断改进和完善，特别是20世纪70年代末生产的水基合成切削液和近几年发展起来的半合成切削液(微乳化切削液)在生产中的推广和应用，为机械加工向节能、减少环境污染、降低工业生产成本方向发展开辟了新路径。
四、切削液的选用切削液都是按照油基切削液和水基切削液来选用的。
总体上看，在加工质量和刀具寿命方面，油基切削液比水基切削液要优越，尽管随被加工材料、加工方法、加工条件的不同其优劣程度会有所差异。
所以，水基切削液应该用于存在着比加工质量和刀具寿命更优先的场合。
五、其他切削液1）膏状及固体润滑剂在攻螺纹时，常在刀具或工件上涂上一些膏状或固体润滑剂。