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上海维斯顿化学科技有限公司培训资料2
一、概述
    金属及其合金在切削、成形、处理和保护等过程中使用的工艺润滑油,统称为金属加工液。
二、金属加工液的作用和功能
1、金属加工液的作用
   在金属加工过程中,为了达到最佳的经济效果通常使用金属加工液
   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
2、金属加工液的四大功能
   润滑、冷却、清洗、防锈 
3、切削液的八大功能
   a、延长刀具寿命
   b、保证和提高加工尺寸精度
   c、改善加工面,降低工件表面粗糙度值
   d、随时排除碎切削,洗净加工面
   e、迅速均匀的冷却加工的刀具、工件和机床零件
   f、防止工件和机床生锈腐蚀
   g、提高切削加工效率
   h、降低能耗和生产成本
三、金属加工液的分类和组成
   1、油基切削液的分类(直接使用不加水)
   2、水基切削液的分类(加水使用)
   3、金属加工液的组成
   4、油基切削液和水基切削液的组成
   A、油基切削液的分类(直接使用不加水)
   a、纯矿物油   b、矿物油+脂肪油(或油性添加剂)  c、非活性极压切削油d、活性极压切削油  e、合成油
   B、水基切削液的分类(加水使用)
   a、乳化油(液)  b、微乳化液(半合成切削液) c、合成切削液
   C、金属加工液的组成
   金属加工液=基础油(水)+添加剂
   D、油基切削液和水基切削液的组成
   油基:基础油、油性添加剂、极压添加剂、防锈剂、有色金属缓蚀剂、抗氧化剂、消泡剂等
   水基:矿物油、乳化剂、防锈剂、极压添加剂、消泡剂、防腐杀菌剂、稳定剂等。
四、油基与水基切削液功能区别
产品类型
润滑
冷却
清洗
防锈
防腐
切削油
乳化油(液)
一般
一般
半合成(微乳)
一般
一般
一般
全合成
 
油基与水基切削液的优势和劣势
产品类型
优势
劣势
油基
油基切削液的润滑性和防锈性能比水基切削液的好
冷却和清洗效果比水基的差
 
乳化油(液)
有一定的润滑性和防锈性,可以用水稀释,较为经济,使用方便。安全卫生等
容易产生微生物及霉菌,使乳化液中的有效成分产生化学分解而发臭变质
半合成(微乳液)
全合成
散热快,清洗性强,防腐能力强有利于节约成本,减少换槽频率
润滑性差、刀具磨损大
 
五、如何选用金工液属加
金属加工液的四种选型方法
1、根据机床的要求选择
2、根据刀具材料选择
3、根据工件材料选择
4、根据加工方法选择
   a、根据机床的要求选择
   有些机床在说明书中规定使用切削油
   对于切削液有可能渗入液压系统的机床一般以采用切削油为主。(如果用了水基切削液,将会使液压油中混入水分而乳化。改变了液压油的性质,使用寿命缩短)
   b、根据刀具材料选择
   工具钢刀具  高速钢刀具  硬质合金刀具
   c、 根据工性质件材料
   加工一般材料时:
   粗加工以减小切削力和刀具磨损为主,用水基切削液
   精加工以改善工件表面光洁度为主,用切削油。
   低速切削应选用润滑性较好的乳化油,高浓度的水基
   加工难加工材料时:
   选用含有极压型润滑剂的切削液
   d、根据加工方法选择
加工工艺
加工难度
切削速度
切削液的活性
拉削
攻丝
型材磨削
普通螺纹加工
插齿
铰孔
深钻孔
钻孔
滚削
铣加工
车削
     高
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    低
 
 
 
 
 
 
 
 
             
    高
 
      高
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      低                
六、水基切削液的储存和配制
1、储存
水溶性切削浓缩液必须要在适当的低温和中温下进行储存,通常是在10-40度之间,储存期一般为一年,不能暴晒和淋雨。
2、配制
水溶性金属加工液应该是随用随配,不能将已混合的乳化液放置过长时间。应该先在槽内注满水,然后缓慢加入浓缩版,边加边搅拌,使之混合均匀。
七、水基切削液使用寿命问题
1、与它的组成有关
2、与它的维护管理有关
   如何才能延长切削液的寿命?
   如果切削液维护管理不当,会导致出现哪些问题?
   切削液使用和维护中常见的七个问题
   a、直接补加水——切削液浓度过低
   浓度降低   加工件产生锈蚀
   b、随意添加浓缩液-—切削液浓度过高
   皮肤过敏   泡沫过大  清洁性过好
   c、机床漏油---切削液出现大量浮油
   细菌迅速繁殖   PH值降低   工件锈蚀  平衡失调
   d、流量过大或马达进气---产生大量泡沫
   冷却不好   加工精度降低
   e、长时间停机——细菌大量繁殖
   PH值降低   加工件锈蚀    机床导轨、台面锈蚀
   f、机床接地不好---加工机床台面出现大面积锈蚀
   机床导轨、台面、外壳出现大面积锈蚀
   g、水质过硬——钙镁离子含量高、锈蚀严重
   切削液出现浮皂     加工件出现锈蚀
细菌是如何滋长的
细菌如果没有控制好的话,它们能以很快的速度繁殖。并发生化学变化,使得切削液变酸,破坏稳定性,甚至使金    属加工液失去效果。
细菌靠吃金属加工液内的脂肪、腐蚀抑制剂及乳化剂等成分生存。机械设备用的润滑油渗漏至金属加工液表面,使金属加工液和空气隔绝,它减少了金属加工液内的氧含量,并且产生了适合细菌生长的有利条件,因此,也会大量产生细菌。
细菌的种类
细菌通常有好氧菌和厌氧菌两大类
如果长时间停机,切削液就不能及时与空气充分接触,那些厌氧菌就会借机大量繁殖。
延长切削液使用寿命的方法
在金属加工液槽中安装空气自动搅拌器连续缓慢的搅拌,以让金属加工液与空气充分接触。在休息日,保证最少2小时的切削液内循环及时清除切削液槽中的浮油、碎削、碎渣、不允许将烟头、污物丢入切削液槽中安排专门人员从事切削液的检测工作,发现问题及时处理。
八、如何评定切削液的性能
1、如何评定切削液的性能
   a、刀具耐用度(刀具磨损量、加工零件数)
   b、加工表面的粗糙度
   c、精度(尺寸精度、圆度、圆柱度、扩大量等)
   d、切削力、攻螺纹扭矩
   e、切削温度
   f、其它(刀-削接触的长度、切削厚度等)
2、评定磨削液性能的项目
   a、砂轮耐用度(砂轮磨损量、磨损状态等)
   b、磨削力
   c、试件表面的粗糙度及尺寸精度
   d、工件表面状态(磨削烧伤、裂纹、变质层、残余应力)
   e、磨削温度
   f、磨削比
九、选择切削液的经济分析
选择切削液是必须进行综合的经济分析,正确评价所选切削液的经济性
购入切削液的费用     切削液管理费用    
切削刀具的损耗费     生产效率的提高
切削液的使用周期    
由环境污染而引起的切削液的废液处理费用
劳动保护、设备维护等其它费用
为什么要进行综合的经济分析?
在机械加工产品的总生产费用中,与切削液相关的费用只占有其中小的一部分
正确的选用切削液会:
改善了产品质量        提高加工效率  
延长刀具的耐用度     带来了显著的经济效益
如果所使用的切削液选择不当,则会产生相反的结果,     这就是为什么要进行综合经济分析的目的。
十、金属加工液发展的趋势
1、切削油的进展
低油雾技术  低粘度趋势  多用途
2、水基切削液的发展趋势
多功能助剂   高性能助剂(极压剂、杀菌剂、防锈剂)
十一、影响切削液性能的因素
PH值、防锈性、泡沫倾向、液体平衡、系统清洗
PH值对切削液的影响
PH=9.1-9.4   细菌繁殖速度最小
PH≥8.5       防锈性好
PH≤10.50     否则伤手
PH<8         对铝腐蚀较小   
1、PH调整剂
   a、无机盐:磷酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠
   特点:  PH上升快。但刺激性大
   b、有机碱:MEA、TEA、MDEA
   特点:  PH上升快。但刺激性稍缓
   c、缓冲体系:
   硼酸酰胺(胺盐) 磷酸酰胺(胺盐) 脂肪酸胺盐
   PH 调整剂在使用时要注意添加量,要少量缓慢加入
2、消泡剂
   降低系统泡沫和切削液的泡沫倾向是保证加    
   工精度的必要条件
   a、有机硅:消泡效果好,但易分层
   b、聚  醚:水溶性好,不易过滤掉
   c、复合型:考虑有抑泡性能
3、平衡剂
   a、增加乳化稳定性
   颗粒度分布集中,颗粒小,润滑性好
   b、增溶性
   微乳化液变浑浊,加少许平衡机即可透明
   对切削极压性能极大提高
   c、本身有一定抗磨性:长链醇与聚醚
   d、操作简单:-10度仍为液体,且带有一定的
   渗透性,帮助提高清洗、消泡功能。
4、水基切削液的防锈
   a、提高PH值至8.5-9
   b、加入防锈剂:有机类
   c、同时加入杀菌剂:本身为碱性
当金属加工件生锈和加强防锈性能时,首先要检查切削液的PH值,当切削液的细菌超标,需要杀菌剂时,要先加入杀菌剂,在缓慢加入PH值调整剂,以避免PH值过高。
5、系统清洗剂
系统清洗是延长切削液寿命的有效方法
系统清洗剂的组成
表面活性剂:
可以为阳离子型,带少许杀菌功能
杀菌剂:
为碱性,量要大,BIT或吡啶酮钠等
防锈剂:
水性为主。可以有残留不能影响系统操作
十二、金属加工后处理
清洗处理、钝化处理、脱水处理、长短期防锈油
 
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