金属加工液技术

CLASSIFICATION AND COMPOSITION OF METALWORKING FLUIDS
第三章
金属加工液的分类与组成
1.金属加工液的分类及组分 1.金属加工液的分类及组分
类型 原液油含量% 原液油含量% 工作液乳化颗粒大小（微米） 工作液乳化颗粒大小（微米） 工作液外观
切削油 乳化液 微乳化 液 合成液
WHY USE THE METALWORKING FLUIDS 第二章 为什么使用金属加工液 2.金属加工液的作用 2.金属加工液的作用
（1）润滑作用 金属切削加工液（简称切削液） 金属切削加工液（简称切削液）在 切削过程中的润滑作用， 切削过程中的润滑作用，可以减小前刀 面与切屑， 面与切屑，后刀面与已加工表面间的摩 形成部分润滑膜，从而减小切削力、 擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、 摩擦和功率消耗， 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， 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。 工件材料的切削加工性能。 在磨削过 程中，加入磨削液后， 程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮 磨粒－工件及磨粒－ 磨粒－工件及磨粒－磨屑之间形成润滑 使界面间的摩擦减小， 膜，使界面间的摩擦减小，防止磨粒切 削刃磨损和粘附切屑， 削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力 和摩擦热， 和摩擦热，提高砂轮耐用度以及工件表 面质量。 面质量。
THE SELECTION OF METALWORKING FLUIDS 第四章 金属加工液的选用 1、加工方式
按所用切削刀具类型分： （1）刀具进行加工：锯、车、铣、刨、钻、较、镗、攻、拉等； （2）磨料进行加工：磨削、珩磨、研磨； （3）特殊加工：线切割、电火花。
THE SELECTION OF METALWORKING FLUIDS 第四章 金属加工液的选用
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目
录
一、什么是金属加工液 五、金属加工液的使用及维护 1.金属加工液的定义 1.金属加工液的定义 1.使用流程 1.使用流程 2.金属加工液的历史 2.金属加工液的历史 2.日常维护 2.日常维护 二、为什么使用金属加工液 3.PH对金属加工液的影响 3.PH对金属加工液的影响 1.金属切削过程 1.金属切削过程 4.水质硬度对金属加工液的影响 4.水质硬度对金属加工液的影响 2.金属加工液的作用 2.金属加工液的作用 5.金属加工液的腐败劣化 5.金属加工液的腐败劣化 三、金属加工液的分类及组成 六、切削液常见问题成因及解决方法 1.金属加工液的分类与组分 1.金属加工液的分类与组分 2.各类加工液外观 2.各类加工液外观 3.各类水溶性切削液的特点 3.各类水溶性切削液的特点 四、金属加工液的选用 1.加工方式种类 1.加工方式种类 2.加工材料种类 2.加工材料种类 3.金属加工液选型步骤 3.金属加工液选型步骤
乳化液% 乳化液%
50~80 0~50 0~50 13~35 0~5 0~3 0~0.5
微乳化液% 微乳化液%
10~30 5~20 0~20 20~80 5~30 0~3 0~0.5
合成液 %
0 5~20 0~20 20~80 5~30 0~3 0~0.5
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水基切削液特性对比表（优●、良■ 、一般▲ ）
类型 全乳液 微乳液 合成液
冷却 ▲ ■ ●
润滑 ● ■ ▲
清洗 ▲ ■ ●
防锈 ● ■ ▲
寿命 ▲ ■ ●
适用范围 中重载难切削 广（切削、磨削） 磨削
THE SELECTION OF METALWORKING FLUIDS 第四章 金属加工液的选用 根据不同加工要求选择最适合的切削液种类是正确应用的 前提。影响选用的因素有如下几个方面： 前提。影响选用的因素有如下几个方面： 1、加工方式 2、加工材料 3、加工刀具
WHY USE THE METALWORKING FLUIDS 第二章 为什么使用金属加工液
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 第三变形区。 点后， 分的区域叫第三变形区。切屑经过刀刃钝圆 点后，受到后刀面 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△ ， 段后， 和摩擦，经过 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 部分产生摩擦， 过程中又与后刀面 部分产生摩擦，这部分切削层在 ， ， 段的挤压 和摩擦后，形成了已加工表面的加工质量。 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
PS: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 加工材料时必须减少工具与工件之间的摩擦， 加工材料时必须减少工具与工件之间的摩擦 区内因材料变形而产生的热量。 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。 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。
半合成型切削液： 工作液（ 半合成型切削液：原 液（左）工作液（右）
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第三章
金属加工液的分类与组成
（1）水基金属加工液
合成切削液： 工作液（ 合成切削液：原 液（左）工作液（右）
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刀具与工件相互运动、 过程。 定义 ：刀具与工件相互运动、相互作用的 过程。
WHY USE THE METALWORKING FLUIDS 第二章 为什么使用金属加工液
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。 与 完成的过程区。OA与OM之间的区域就是 之间的区域就是 第一变形区Ⅰ。 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， 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， 削热，并消耗大部分功率。此区域较窄，宽 度仅0.02～0.2㎜。 度仅 ～ ㎜ 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， 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 第二变形区。 形成第二变形区。 在这个变形区域， 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， 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， 料在此处纤维化，流动速度减慢，甚至停滞 在前刀面上。而且， 在前刀面上。而且，切屑与前刀面的压力很 高达2～ 大，高达 ～3GPa，由此摩擦产生度的高温， 切屑底部与刀具前刀面发生粘结现象。 切屑底部与刀具前刀面发生粘结现象。
金属切削加工使用冷却液从17世纪开始距今已 有几百年的历史了。从17世纪的苏打水，18世 纪的植物油，肥皂水，19世纪的菜籽油，硫化 切削油，合成切削液，直到现代各类切削油和 水溶性切削液使用，其发展趋势是功能性愈来 愈强，持续使用时间愈来愈长，更加环保。
WHY USE THE METALWORKING FLUIDS 第二章 为什么使用金属加工液 1.金属切削过程 1.金属切削过程
WHY USE THE METALWORKING FLUIDS 第二章 为什么使用金属加工液
（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。
100 60-80 10-30
— ＞1.0 0.1 ~1.0 0.05~0.1 ＜0.05
透明 乳白色 乳状浅蓝色 半透明灰茶色 透明 透明
0
—
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第三章
金属加工液的分类与组成
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
WHAT IS THE METALWORKING FLUIDS FLUIDS 第一章 什么是金属加工液 1.金属加工液定义 1.金属加工液定义： 金属加工液定义：
金属加工液是金属加工过 程中，用于润滑冷却加工 工件、刀具或模具的一种 化学助剂；是金属加工的 重要配套材料。
WHAT IS THE METALWORKING FLUIDS FLUIDS 第一章 什么是金属加工液 2.金属加工液的历史 2.金属加工液的历史
人类使用切削液的历史可以追溯到远古时代。人们在磨制石器、 铜器和铁器时，就知道浇水可以提高效率和质量。在古罗马时 代，车削活塞泵的铸件时就使用橄榄油，16世纪使用牛脂和水 溶剂来抛光金属盔甲。
WHAT IS THE METALWORKING FLUIDS FLUIDS 第一章 什么是金属加工液
从1775年英国的约翰•威尔金森（J．wilkinson）为了 加工瓦特蒸汽机的汽缸而研制成功镗床开始，伴随出 现了水和油在金属切削加工中的应用。到1860年经历 了漫长发展后，车、铣、刨、磨、齿轮加工和螺纹加 工等各种机床相继出现，也标志着切削液开始较大规 模的应用。
WHY USE THE METALWORKING FLUIDS 第二章 为什么使用金属加工液
（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。