切削油

切削液按油品化學組成分為非水溶性(油型)液和水溶性(水型)液兩大類。

又分礦物油切削油(或複合油)、極壓切削油、活性切削油三種。所用的礦物油有煤油、柴油、輕質潤滑油餾分。礦物油中加入一定比例的動、植物油(5%～10%)便是複合油,適用於輕負荷的切削加工。極壓切削油中加有硫、磷、氯極壓添加劑，以滿足黑色金屬，齒輪等深度金屬加工的要求。活性切削油中加入活性硫等化合物，用於高合金材料深孔鑽、攻絲等深度加工。

水基的切削液可分為乳化液、半合成切削液和合成切削液。

按用途可進一步分成通用型、防鏽型、極壓型和透明型四種。前三種均為石油潤滑油基礎油中加入乳化劑及其他添加劑（抗磨劑等）的水包油型乳化液。透明型可以是加入少量潤滑油或不加入潤滑油（即全水基合成切削液）的透明液體。水型切削油是近數十年來發展較快、使用較廣的品種。

還有一種完全是水的切削液，即電解強鹼水。強鹼水設備生產的強鹼水，PH最高可達13--13.5。

與切削油和水性切削液相比，鹼性電解水的原料是100%的水，來源穩定且價格低廉，成本僅是水性切削液的十分之一甚至更少。具有優越的冷卻、清洗性能，不發泡，容易涮洗，同時鹼性電解水又具有良好的防鏽性能。而且切削油和水性切削液中都含有有機化合物、油性劑、界面活性劑等成分，對人體健康和環境有破壞作用，而鹼性電解水對人體和環境無害，是一種環保、低成本的切削液，在高速淺層切削上可以完全取代水性切削液。

切削油的選用原則必須滿足切削性能和使用性能的要求，即應具備良好的潤滑、冷卻、防鏽和清洗性能，在加工過程中能滿足工藝要求，減少刀具損耗，降低加工表面粗糙度，降低功率消耗，提高生產效率。同時應考慮使用的安定性。因此切削液的選用應遵循以下原則：

1、切削液應無刺激性氣味，不含對人體有害添加劑，確保使用者的安全。

2、切削液應滿足設備潤滑、防護管理的要求，即切削液應不腐蝕機牀的金屬部件，不損傷機牀密封件和油漆，不會在機牀導軌上殘留硬的膠狀沉澱物，確保使用設備的安全和正常工作。

3、切削液應滿足工件工序間的防鏽要求，不鏽蝕工件。加工銅合金時，不應選用含硫的切削液。加工鋁合金時，應選用PH值為中性的切削液。

4、切削液應具有優良的潤滑性和清洗性能。選擇最大無卡咬負荷值高、表面張力小的切削液，並經切削液試驗評定。

5、切削液應具有較長的使用壽命，這對加工中心尤為重要。

6、切削液應儘量適應多種加工方式和多種工件材料。

7、切削液應低污染，並有廢液處理方法。

8、切削液應價格便宜，配製方便。

切削油(3張)

適用於鑄鐵、合金鋼、碳鋼、不鏽鋼、高鎳鋼、耐熱鋼、模具鋼等金屬製品的切削加工、高速切削及重負荷切削加工。包括車、銑、鏜、高速攻絲、鑽孔、鉸牙、拉削、滾齒等多種切削加工。一種特種潤滑油，由低粘度潤滑油基礎油加入部分動植物油脂及抗氧劑、抗磨劑、防鏽劑等經調合製得。有油型和水型兩種。後者含水80%～95%，具有乳化能力，一般稱切削液。切削油在金屬切削加工過程中用於潤滑和冷卻加工工具和部件。

在金屬切削加工中，切削每次都在新生面上進行，速度變化每分鐘數毫米至數百米，壓力高達2～3GPa。切削時除外摩擦外,還有刀具與切入金屬內部的分子內摩擦，切削區界面温度可達600～800℃。這樣的高温高壓會使刀具的強度和硬度降低，因此切削油必須兼具冷卻、潤滑、清洗和防鏽四個作用。

表現在降低刀尖温度、抑制被切削材料和刀具的熱膨脹，以提高操作性能和加工精度。水的熱導率和比熱容均比油大，粘度也比油小，故乳化液的冷卻性能遠比油好。

減少前刀面與屑、後刀面與加工表面的摩擦，防止發生粘着、積瘤、鱗刺或冷焊，以減少功率消耗和刀具磨損，並得到較好的表面光潔度。

為防止大氣中的水和氧氣對新加工表面的鏽蝕，在切削油中要加入防鏽劑，提高切削油的防鏽性能，以滿足工件在加工過程中短期防護之需。

利用液流衝去細小的切屑和粉末，防止粘結，以保證刀具和工件連續加工。在磨加工中，清洗性差的切削油會導致堵塞砂輪，使磨削區温度升高和燒壞工件。使用低粘度油和加入表面活性劑能提高切削的清洗性。

除上述性能外，切削液還應具有乳液在加工過程中的穩定性、不分層、抗硬水和抗細菌污染變質的能力。

眾所周知，切削液是金屬切削加工的重要配套材料。人類使用切削液的歷史可以追溯到遠古時代。人們在磨製石器、銅器和鐵器時，就知道澆水可以提高效率和質量。在古羅馬時代，車削活塞泵的鑄件時就使用橄欖油，16世紀使用牛脂和水溶劑來拋光金屬盔甲。從1775年英國的約翰·威爾金森（J．wilkinson）為了加工瓦特蒸汽機的汽缸而研製成功鏜牀開始，伴隨出現了水和油在金屬切削加工中的應用。到1860年經歷了漫長髮展後，車、銑、刨、磨、齒輪加工和螺紋加工等各種機牀相繼出現，也標誌着切削液開始較大規模的應用。

19世紀80年代，美國科學家就已首先進行了切削液的評價工作。 F·W·Taylor發現並闡明瞭使用泵供給碳酸鈉水溶液可使切削速度提高對30%～ 40%的現象和機理。針對當時使用的刀具材料是碳素工具鋼，切削液的主要作用是冷卻，故提出“冷卻劑”一詞。從那時起，人們把切削液稱為冷卻潤滑液。

油基切削液的潤滑性能較好，冷卻效果較差。水基切削液與油基切削液相比潤滑性能相對較差，冷卻效果較好。慢速切削要求切削液的潤滑性要強，一般來説，切削速度低於30m/min時使用切削油。

含有極壓添加劑的切削油，不論對任何材料的切削加工，當切削速度不超過60m/min時都是有效的。在高速切削時，由於發熱量大，油基切削液的傳熱效果差，會使切削區的温度過高，導致切削油產生煙霧、起火等現象，並且由於工件温度過高產生熱變形，影響工件加工精度，故多用水基切削液。

乳化液把油的潤滑性和防鏽性與水的極好冷卻性結合起來，同時具備較好的潤滑冷卻性，因而對於大量熱生成的高速低壓力的金屬切削加工很有效。與油基切削液相比，乳化液的優點在於較大的散熱性，清洗性，用水稀釋使用而帶來的經濟性以及有利於操作者的衞生和安全而使他們樂於使用。實際上除特別難加工的材料外，乳化液幾乎可以用於所有的輕、中等負荷的切削加工及大部分重負荷加工，乳化液還可用於除螺紋磨削、槽溝磨削等複雜磨削外的所有磨削加工，乳化液的缺點是容易使細菌、黴菌繁殖，使乳化液中的有效成分產生化學分解而發臭、變質，所以一般都應加入毒性小的有機殺菌劑。

化學合成切削液的優點在於經濟、散熱快、清洗性強和極好的工件可見性，易於控制加工尺寸，其穩定性和抗腐敗能力比乳化液強。潤滑性欠佳，這將引起機牀活動部件的粘着和磨損，而且，化學合成留下的粘稠狀殘留物會影響機器零件的運動，還會使這些零件的重疊面產生鏽蝕。

一般在下列的情況下應選用水基切削液：

對油基切削液潛在發生火災危險的場所；

高速和大進給量的切削，使切削區超於高温，冒煙激烈，有火災危險的場合。

從前後工序的流程上考慮，要求使用水基切削液的場合。

希望減輕由於油的飛濺護油霧和擴散而引起機牀周圍污染和骯髒，從而保持操作環境清潔的場合。

從價格上考慮，對一些易加工材料護工件表面質量要求不高的切削加工，採用一般水基切削液已能滿足使用要求，又可大幅度降低切削液成本的場合。

當刀具的耐用度對切削的經濟性佔有較大比重時(如刀具價格昂貴，刃磨刀具困難，裝卸輔助時間長等)；機牀精密度高，絕對不允許有水混入(以免造成腐蝕)的場合；機牀的潤滑系統和冷卻系統容易串通的場合以及不具備廢液處理設備和條件的場合。均應考慮選用油基切削液。

水基切削液常見配方

礦物油:8%~20% + 妥爾油:1~8% + PEG600:4%~5%+ 油酸三乙醇胺:5%~6% + 氯化石蠟:1~3% + 脂肪醇聚氧乙烯醚:3%~5% + NP-10:3~5% + 乙二胺四乙醇:1%~2% + 有機硅消泡劑:1~2% + 酒石酸鈉:1~2% + 石油磺酸鈉:4%~5% + 水:餘量

油基切削液常見配方

硫化脂肪酸酯（YD-3015）:5% + 硫化豬油YD-1810B:2% + 氯化石蠟（T301）:2% + 環氧大豆油 :1% + 150SN基礎油:餘量 ^[1]