金属切削液

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金属切削液范文第1篇

关键词：金属切削原理；创新创业教育；教学方法

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）03-0028-02

2014年9月，在夏季达沃斯论坛上提出，要在960万平方公里土地上掀起“大众创业”、“草根创业”的新浪潮，形成“万众创新”、“人人创新”的新态势，这是最早在公开场合发出“大众创业、万众创新”的号召。为支持大学生创新创业，国家给大学生提供许多优惠政策，涉及融资、开业、税收、创业培训、创业指导等诸多方面，让大学生创业可以充分利用这些优势，以各种方式活跃大学生创新创业思想、培养大学生创新创业理念，引导大学生在读大学期间开始着手创新创业的策划、储备和实施，而这无疑是高等院校教师、科研人员、管理人员在创新创业教育体制机制方面义不容辞的责任。

一、《金属切削原理》绪论中的创新创业引导

许多高校课程教材的第一章都是绪论，往往被许多高校教师所忽视。然而绪论这一章在本门课程中起到极其重要的作用。

（一）绪论中描述本门课程的全部知识结构体系

高校教材中的绪论一般简要介绍本门课程的知识结构体系，使大学生在学习后续各章节之前就对本门课程有一个全面的认识和了解，这使大学生对课程整体结构的把握非常重要。在讲授《金属切削原理》绪论课时，我将课程的知识结构体系阐述给学生，一方面使学生对本门课程有一个整体的认识，另一方面也可以培养学生的全局观念，这是创新创业必不可少的基本素质之一。着眼大局、目光放远、树立长期目标并持之以恒才能实现创新创业梦想的成功。

（二）绪论中描述本门课程研究的国内外发展现状

大学课程不同于之前所学的所有课程，特别是专业课中包含了许多目前国内外最新的研究成果，同时也存在许许多多国内外还没有解决的技术难题。在学习后续章节之前，让大学生了解本门课程的国内外发展现状，更有利于使大学生站在科技前沿来学习课程和掌握知识。在讲授《金属切削原理》绪论课时，我将课程的国内外发展现状介绍给学生，一方面使学生窥到本门课程的最前沿发展概况，另一方面激发学生在某些前沿方向上找到自己兴趣爱好的切入点，为后续的考研深造、创新甚至创业埋下一颗颗生动的种子。每次在绪论的授课中，我都生动地强调在《金属切削原理》的内容中有两项是中国人自己做出的贡献：一个是中国人自己发明的铝高速钢刀具材料；另一个是中国人自己发明的“群钻”（倪志福钻头）。这都都无一例外地激起大学生极大的好奇、兴趣和热情，使他们热血沸腾，从潜意识里告诉他们：外国人能研究出来的技术研究，我们中国人也一定能研究出来；别人能做好的事情，自己也一定能做成功。潜意识里的自信也是创新创业必不可少的基本素质之一。

（三）绪论中描述本门课程在国家发展战略中的重要作用

每个人的生存都必须依赖于他所在的国家和社会，大学生所学的知识要服务于国家发展的战略需求，掌握所学知识在国家发展战略中的重要作用更有利于找到最佳的创新创业出发点和立足点。掌握国家发展战略和政策方向是指引创新创业的航标。《金属切削原理》绪论中有关本课程在国家发展战略中的重要地位是我必讲的重要内容，目的是让大学生感觉到本门课程的内容与现实生产和生活如此贴近，以至于学好它就会给自己带来一份好的工作，甚至深入专研还会给自己带来创新创业的好途径。2015年上半年的授课中，我将《金属切削原理》的知识内容与德国的“工业4.0”时代以及我国的“中国制造2025”规划相结合，更加生动地阐述了本门课程在国家发展战略中的重要地位。

二、《金属切削原理》教学中的创新、创业教育

作为一名普通的高校教师，我在完成相应的教学和科研任务之外，也在从事创新创业的实践活动，这为《金属切削原理》教学与创新创业教育相结合提供了大量非常生动的案例和非常实用的技能。在《金属切削原理》授课过程中，关于创新创业教育我做了两方面的培育和启发的工作。

（一）《金属切削原理》基础知识在创新创业实践中的应用

资料表明，在很多国际知名大学里，专业课的授课内容很多都是讲授者本人或者科研团队的科研成果，而成熟的传统知识都作为大学生课后自学的内容。这样的课程内容包含着世界顶级的科研成果，其中蕴藏着大量的创新创业项目与机遇。此外，很多专业课都包含大量的实践练习作业，使教学与实践达到高度的统一。我在讲授《金属切削原理》有关“刀具材料”和“刀具角度”知识点的时候，让大学生设计一把油井改造使用的磨鞋刀具，该磨鞋是我在创新创业过程中研发的一款新型刀具。一方面学生们的设计理念会给我的研发提供思路，另一方面让学生们将知识应用于实践并了解新产品从市场需求、设计方案、加工试制、功能试验、批量生产到市场销售的全部过程。

创新就是研究和开发新事物，创业就是将研发出来的新事物变成价值，而大学生在校对专业技术的学习就是创新创业的源泉。在讲授“切削用量三要素”以及“刀具使用寿命”时，我将“碳纤维复合材料切削性能研究”引入到教学当中。这项研究也是我正在着力解决的工程技术问题，它关系到一项国际先进油井改造工艺的核心技术。《金属切削原理》这门课程主要是研究切削金属材料的基本原理，而我将非金属的切削技术引入到教学之中，提示同学们要用开放的思维去思考和解决问题，培养其对交叉学科进行综合运用的能力，这些能力也是创新创业的源泉和动力。

（二）教学过程中的调研互动

在《金属切削原理》授课过程中，我一般安排三次问卷调查，主要是与大学生进行调研互动，了解他们的内心想法。这些问卷均采用无记名形式进行。在授课学期之初，我一般安排一次未来职业规划的问卷。调研大学生毕业想做什么或者想成为一个什么样的人。这次问卷调查的结果是大约三分之二的同学上交问卷，而且大部分同学只写了一两句话，其中有创新创业想法的不超过10人。我在2015年上半年的学期之初做过一次问卷调查，授课班级共有123名同学，收到问卷84份，其中有创新创业想法的只有7人。在学期之末，我再做了一次有关创新创业想法的问卷，主要内容包括未来想从事什么职业，是否有创新创业想法以及把什么技术作为创新创业项目。授课班级有2名同学降级，共有121名同学，共收到问卷105份，其中有创新创业想法的已经上升到58人。在授课过程中，我还安排一次创新灵感的调查和专利申请方法的讲解。这次调查一般安排在讲授“刀具磨损、破损和使用寿命”这一章。课程背景是刀具磨损的经验公式――泰勒公式，美国工程师泰勒在生产实践过程中，建立起非常具有实用价值的刀具磨损经验公式。在这个教学节点安排调查的目的是让同学们认识到每个普通人经过努力都会获得可以写入书本的技术和成果，以此来提升同学们的自信心。这次调查的题目是“你曾经有哪些创新想法和灵感？这些创新灵感是否一闪而过？有没有沿着灵感继续探索？”这次调查的结果很令人兴奋，因为绝大多数同学都曾经有过创新的灵感和想法。可惜创新灵感一闪而过的居多，继续探索和拥有专利的几乎没有。于是，我引出固化创新灵感的载体――专利，并且讲述从创新灵感到创业实践的一般过程以及如何申报专利。

三、《金属切削原理》教学与创新创业教育矛盾的解决

在学校的“教学大纲”中，关于《金属切削原理》的开课学期和课时量安排有严格的规定；在“教学大纲”指导下的“教学日历”则对每一课时的授课内容进行严格的安排。因此完成授课内容要求与创新创业教育引导在课堂时间的安排上就产生了一些矛盾。那么如何化解这一矛盾呢？我采用化整为零、穿插渗透的方法。即：每次课开始的时候，为迅速凝聚同学们的注意力，我安排一两段关于创新创业的小故事。当发现在讲课过程中同学们精神不集中的时候，我也适当讲一两个创新创业的案例。这样日积月累，许多创新创业教育理念就渗透到同学们的思想当中。这些小的故事、案例主要涉及美国硅谷公司的理念、成长过程和发展历史，北京中关村公司的成败、兴衰历程。引用这些公司的创新创业故事主要是因为美国硅谷和北京中关村均是高科技创新创业平台，这与大学生未来的创新创业形式最为相近。另外，将美国硅谷与北京中关村相对比，有利于吸收西方创新创业的成功经验和借鉴国内创新创业面临的问题、困难。在2015年上半年的授课过程中，我还引入了许多电子商务创新创业的故事。目的在于向大学生灌输“互联网+”理念、改变传统创新创业思想、站在时代前沿以及解读国家发展经济的战略政策。

四、结论

高等院校内《金属切削原理》等专业课的教学可以与大学生创新创业教育实现有机结合，互不矛盾；高等院校教师所从事的教学活动可以与创新创业实践活动相结合、相互促进；通过《金属切削原理》绪论的教学可以让大学生着眼大局、目光放远、树立长期目标并持之以恒地创新创业素质以及树立潜意识里自信的创新创业素质；将《金属切削原理》基础知识与创新创业技术应用相结合的授课形式，一方面可以加深大学生对课程本身的认识和理解程度，另一方面可以挖掘大学生创新创业的源泉和动力；适当的创新创业故事、调研互动一方面可以活跃课堂气氛，另一方面可以激发大学生创新创业灵感，点燃创新创业火种，进而获得创新创业理论方法和实践经验。

参考文献：

[1]庞丽君，尚晓峰.金属切削原理[M].国防工业出版社.2009.

[2]凌志军.中国的新革命[M].人民日报出版社.2011.

[3]乌尔里希・森德勒.工业4.0[M].机械工业出版社.2014.

金属切削液范文第2篇

关键词：机械加工；切削液；使用

切削液是指在金属切削加工过程中用于和冷却加工工具和加工部件的一种混合剂，通常也可称为金属加工液（油）。此外，生产实践中，按照使用场合的不同，切削液有不同的习惯性称呼。例如：应用于切削加工的切削液和应用于磨削加工的磨削液；应用于珩磨加工的珩磨油；应用于滚齿、插齿加工的冷却油等等。切削液的作用主要包括：1）冷却。它可以降低切削温度，提高刀具耐用度和减小工件热变形，保证加工质量。一般的情况下，可降低切削温度50～150℃。2）。可以减小切屑与前刀面，工件与刀具后刀面的摩擦，以降低切削力，切削热和限制积屑瘤和鳞刺的产生。3）清洗。可以将粘附在工件，刀具和机床上的切屑粉末，在一定压力的切削液作用下冲洗干净。4）防锈。防止机床、工件、刀具受周围介质(水分、空气、手汗)的腐蚀。

1切削液的应用

1）切削液常见品牌主要有阔福润、英飞特、壳牌、美孚、BFO/宝菲莱、索迪斯、隆昇航铂伟业、嘉实多、紫润、方川、韵涛、环力、洛生、Skaln、Feintool、泽佳兴、劲美、ybs等。2）在选用切削液时主要依据是：①根据工件材料的性质选用切削液。切削液应保证工件工序间的防锈作用，不锈蚀工件。加工铜合金时，不应选用含硫的切削液。加工铝合金时应选用pH值为中性的切削液[1]。切削镁合金时，不能用水溶液，以免燃烧。②用户在选用切削液时，可根据本厂特定的加工情况，先初选认为综合性能较好的2～3种切削液，经工厂试用后，确定出性能满足本厂加工工艺要求，价格适宜的切削液。3）建议换液周期：①夏季高温和梅雨季节，建议一个半月换液一次，尤其是乳化油，容易发臭。②冬季的换液周期可达三个月以上。③其它季节两个月更换一次。

2切削液的日常维护

1）更换机床切削液时，一定要将原切削液倾倒干净，并进行彻底的清洗；否则已变质的原残留切削液将有可能导致刚更换切削液的迅速变质[2]。2）生产过程中添加切削液时，一定要按说明书上使用比例添加，切忌只加水不加切削液，否则将有可能导致产品生锈，为使切削液充分发挥效能，减少沉淀物的产生，故配制工作时应用干净的自来水而不要用硬度超过300ppm的井水，可在水中加入0.1-0.3%三聚磷酸钠或二乙胺四酸钠，但不宜过多，否则将导致细菌霉菌的繁殖增大[3]。3）切削液原液兑水加入机床后，切忌长期静置不用，机床不生产时，最好每天开泵将切削液循环三十分钟。4）现场有专职人员对切削液进行管理维护，定期检测，检测项目包括：浓度（折光）、PH值（8.5～9.2）、外观（变色、破乳）、气味、浮油、泡沫等情况[4]。一旦其主要性能不能满足使用要求，就必须更换新液。5）保持规定浓度，切削液消耗后，及时补充新液。6）保持清洁，防止异物和灰尘进入。7）及时清除浮油和切屑。

3切削液的存放与管理

3.1原液存放

1）包装：①大罐包装，1000升容量塑料大桶（较少厂家提供此规格的包装）；②大桶包装，最常见为200升规格的铁桶；部分厂家提供208升或209升规格；③小桶包装，最常见为18升或20升规格的塑料桶；部分厂家提供25升规格。2）存放：应避光、避热、避潮室内存放；理想存放温度为4-30摄氏度；其具体上限和下限需参照每家公司自己的产品存放说明。最好的放置方式是侧放，桶盖在上侧。如果不得以必须室外临时放置，务必在桶上遮盖防雨布。切削液均有存放期限的限制：一般而言水溶性产品从生产日起的有效存放期为1-3年（视品种和厂家而不同），纯油性产品从生产日起的有效存放期为2-5年（视品种和厂家而不同）[5]。超过存放期的产品需进行质量检测确认状态正常后才能使用。因此存放和使用应遵循“先进先出”的原则。此外，存放的油品需保持桶身清洁，标识清晰。

3.2管理

设置三级管理：1）现场日检。设置专人负责机器的切削液管理，检测内容有气味（与新油味道对比）、外观（与新油颜色对比，是否有气泡、是否混入其他油）、浓度（折射仪测量）、PH值（试纸检测）、原液补充情况、水补充情况、液压油补充情况。2）车间周检，每周一次。检查切削液的浓度、PH值和外观、气味。3）化验室双周检。每双周检查一次样品，检查项目包括气味、外观、浓度、PH值、总硬度、防锈性等。4）检测人员应该涂好保护油、穿好工作装、带手套、避免切削液与皮肤直接接触。

4切削液废液处理

在加工过程中，废切削液属于危废，尤其其中包含的金属废渣如果随意排放则会污染环境：1）水基切削液废液处理：水基切削液中含用各种表面活性剂和/或矿物油，油分难于分离，废液中还混入了大量的漏油、切屑、磨粒粉末等，处理起来比较难，因此水基切削液废液统一送往污水处理站进行处理。2）油基切削液废液处理：油基切削液的废液属可再生利用资源，产生的废液应进行集中收集管理，再依《废弃物管理规定》进行处理，有具有资质的企业专门负责。

作者:王海龙 单位:中铁工程装备集团有限公司

参考文献：

[1]陈军，杨丹.金属切削液对铝合金摩擦和缓蚀性能的影响[J].特种铸造及有色合金，2015，35(8)：802-805.

[2]张自卫.金属切削液(二)[J].磨床与磨削，1995(1)：19-24.

[3]叶毅.金属切削液的合理使用[J].世界制造技术与装备市场，2010(3)：85-89.

金属切削液范文第3篇

关键词：水性金属加工液； 监控指标；更换；节能减排

中图分类号：TE626.39文献标识码：A

0引言

在目前的机械加工生产中，机床有的为干式加工，有的采用微量（MQL），也有的用油性产品，但大部分机床使用水性加工液，水性金属加工液包含：切削液、清洗剂、淬火液、成型液等等。而水性切削液是使用量最大，涉及面最广的产品，是本文讨论的重点。而其他的水性产品，诸如淬火液、清洗剂等，也可以参考或部分参考这些检测项目。

众所周知，水性产品在使用过程中，会产生有异味、寿命短、容易变质、废水排放量大等诸多问题。但由于成本低廉，冷却性能优异，操作环境良好而仍然是机械加工的首选。由于切削液的生产目前没有国家标准，生产厂家良莠不齐，对切削液日常管理也无统一的标准方法，因此有很多用户纠结于怎么监控切削液，如何延长使用寿命，如何判断切削液是否需要更换。本文将逐一介绍水性切削液日常监控指标及各项指标的含义，为最终客户提供生产依据。

切削液的测试内容有很多项指标，其中大部分是针对特殊情况的分析方法。而作为在用液日常检验，行业内一般采用如下的监控指标：

表1切削液的日常监控指标

项目方法范围外观目测pH8.5～9.5BS 1647折光浓度，%工艺要求LAM 05滴定浓度，%工艺要求LAM 06游离油，%≤2LAM 27总硬度/ppm≤500LAM 26电导率/ms・cm≤5LAM 07氯含量/μg・g-1≤200LAM 04细菌真菌/mL0LAM 02注：LAM为企业实验室分析方法。

1外观

水性切削液根据矿物油含量的不同，在业内普遍分为三种，乳化液、半合成和全合成三类。前两者含有5%～70%的矿物油。而全合成切削液，原液不含有矿物油。这两种产品外观有很大区别。乳化液及半合成产品配制好后，呈牛奶状乳白色或浅黄色液体，而全合成切削液配制好后，是无色透明的。随着科技的进步，向切削液内添加染料的做法已经被淘汰，因此客户如果买到有其他颜色的切削液，请咨询供应商相关原因，是否添加了染料，及添加的染料信息。

（1）外观是重要的监控指标，需要每天监控、记录。

（2）外观监控包括：切削液颜色、气味、切削液状态，是否有泡沫等异常情况。

（3）随着切削液的使用，切削液外观会逐渐变化，一般新配制的乳化液是白色乳状，由于在生产中混入了很多杂油和其他杂质，导致颜色变成浅黄色，全合成切削液变模糊。但这些微观变化不影响使用。如果颜色发生了很大的变化，比如变成棕色或者灰色，则说明切削液内混入杂质过量，或者滋生了大量细菌。因此需要采取相应的措施进行管理。

（4）切削液基本都含有乳化剂，因此在运行过程中肯定会产生泡沫。适量的泡沫是可以接受的，但如果溢出或者出现长期不能消失的泡沫，需要联系供应商解决。

（5）如果切削液出现了很大的刺激性气味，说明已经滋生大量细菌，需要及时处理，否则会导致切削液报废、工件生锈，因此发现异味需及时处理。

尽管单一凭借外观，无法做出切削液是否需要更换的决定，但外观无疑是一项重要的日常监控指标。

2pH值

pH值是监控切削液一项非常重要的指标，因为切削液原液内都含有很多碱储备，用于抵御细菌等微生物的侵蚀。一旦pH过低，意味着碱储备不足，pH值将快速下降，细菌同时大量繁殖。由于细菌在pH值高于8.5时，繁殖很缓慢，因此，日常控制范围为8.5～9.5。而过高的pH会导致皮肤腐蚀。

（1） pH值需要每天监控、记录，建议采用精密试纸（6.5～10范围）或精确到小数点后两位的pH测试仪。广泛试纸是不可接受的，也是无效的。

（2）良好的切削液管理，pH值基本稳定不变。一旦出现大幅下降，很可能是滋生细菌（因为细菌在繁殖过程中释放酸性物质，消耗碱性物质）。

（3）一旦pH值低于8.5，也不意味着切削液必须更换，完全可以通过添加原液，或者pH提高剂来提升pH值到正常稳定值。注意pH值提高剂必须与现用的切削液兼容，否则会导致事倍功半，甚至切削液不稳定，出现破乳等极端情况。

（4）好的pH提高剂或者pH稳定剂应该是长效缓释，而且安全环保的，切记不能滥用强碱性物质，以免出现操作人员皮肤过敏、腐蚀等风险。

（5）有少量切削液考虑与加工金属的兼容性，pH值为中性。因此初始的pH值就是7.5～8.5。这类产品的抑菌并不是靠碱储备。但稳定的pH值仍然是关键指标。

（6）冰冻三尺非一日之寒，pH值也不是很快就会降低到8.5以下。只要保持日常监控，发现异常及时处理，就能保证pH值在正常范围。

3折光浓度

折光浓度的测量是依据水和油对光折射的不同，观察含油量，折算成浓度值。对于新配制的切削液，折光浓度是很准确的。但随着切削液内进入杂油，折光仪的界面慢慢模糊。混入机床的液压油、导轨油、齿轮油、淬火油、防锈油等，都会使测量值较实际值偏高。

（1）折光浓度测量方便，是衡量切削液含量的主要指标，需每天监控、记录。

（2）折光浓度在测量前需要用配制切削液的水来校正折光仪。

（3）折光浓度过低，需要立即添加原液，否则容易出现加工工件不良、切削液变质等严重后果。

（4）由于杂油对测量结果的干扰，因此建议在夏季将折光浓度的控制上限提高1%～2%。

4滴定浓度

因为折光浓度有较大的测量误差，所以滴定浓度不失为一种更准确的分析方法，原理是利用盐酸滴定切削液内碱性物质，直至pH值到4。利用消耗盐酸量计算切削液的浓度。

（1）切削液滴定浓度需要有实验室，有条件的用户可以保证每天测量，否则建议每周测量一次。

（2）向切削液内添加pH提高剂等物质，会影响滴定浓度，导致测量值偏高。

（3）过高的总硬度，也会使滴定测量值偏高。

（4）基于以上的原因，同一样品，折光浓度和滴定浓度会有一定的误差。

5游离油

游离油的含义为切削液无法吸收，而游离出来的杂油。测量方法很简单，将均匀的切削液倒入100 mL量筒中，静止24 h，然后观察量筒中杂油的液面高度，建议不超过2%。

（1）正常切削液内都会含有过量的乳化剂，因此会吸收一部分外来油，但如果杂油过多，则无法吸收，游离出来。过量的游离油覆盖在液体表面，隔绝空气，为厌氧菌的繁殖提供良好的环境。因此建议定期撇油，每周测量一次游离油含量。

（2）过量的游离油会消耗大量乳化剂，导致配方的不平衡，易出现油水分离的情况，也就是破乳。因此需及时处理。

（3）采用有效的撇油器和使用滤纸过滤，是去除游离油的最好办法。

6总硬度

总硬度，含义是切削液内总的钙镁离子含量，目前可以方便的用试纸测定，也可采用滴定方法测量。

（1）由于水中的钙镁离子会和阴离子型表面活性剂发生反应，生成有机钙，形成皂化物，堵塞滤芯等过滤系统。过硬的水会消耗大量的乳化剂，导致切削液直接破乳。因此建议每周必须测量一次，控制总硬度低于500 ppm。

（2）在机加过程中，切削液喷溅到加工部位，水分蒸发，而水中的钙镁离子不断累积。因此，切削液的总硬度不断升高。

（3）抗硬水能力是衡量切削液稳定性能的重要指标，目前质量好的切削液能够达到在1500 ppm以上稳定，无皂化物和分层。但如此高的硬度，残留在工件表面的切削液水分蒸发后，会有很多固体残留，影响加工工件的表面质量。因此日常添加去离子水或软化水是最好的控制硬度过高和延长切削液寿命的办法。

（4）目前还没有降低切削液总硬度的办法，而当使用时间长后，硬度达到上限值，切削液也会变得不稳定，所以即使其他的指标正常，也要考虑换液。

（5）供应商给出的500 ppm上限值可以作为参考。如果在此硬度下，切削液稳定，而加工的工件也符合生产要求，则可以适当提高控制范围。但前提是充分评估此切削液的抗硬水能力。

7电导率

纯净水不导电，新配制的切削液导电率在1～2 ms/cm，而切削液的电导率控制范围为

（1）电导率衡量了切削液系统内离子含量的多少，电导率越高，说明切削液杂质越多。

（2）日常添加采用去离子水或软化水，会有效降低电导率的升高。

（3）过高的电导率，会导致工件表面的残留。不但影响表面光洁度，甚至出现工件锈蚀等问题。

（4）电导率过高对切削液的稳定性能不会造成太大冲击，但对工件的加工质量及防锈周期会有很大影响。

8氯含量

众所周知，氯元素能够加速工件和设备的锈蚀，因此在机加过程中，需严格控制切削液中氯离子含量。供应商给出的建议是

（1）自来水是氯元素的主要来源，因此日常添加水需要用去离子水。

（2）当氯含量高于200 ppm后，在夏季湿度很高的沿海地区，很容易导致工件生锈。但即使切削液氯含量很低，也不能靠切削液本身进行防锈。超过一天的工序间防锈都需要利用防锈油或其他手段来实现。

（3）衡量切削液的防锈性能，也可以采用国际通用的铸铁屑防锈测试方法（IP287）。当切削液的防锈性能达标，则氯含量也可以适当放宽。

9细菌/真菌含量

细菌真菌目前可以用菌板快速测量。由于细菌大量繁殖时会释放酸性物质，导致pH下降，同时伴有强烈异味。同时菌板价格较贵，检测时间需要72 h。因此对切削液细菌的监控，15～30 d为一个周期为宜。

（1）很多客户谈“菌”色变，认为切削液生菌就需要换液了，其实细菌完全可以消灭。

（2）当细菌含量低于105 mL时，完全可以通过添加原液，增加循环来控制细菌。当细菌含量高于105 mL时，需要添加杀菌剂和原液。

（3）当切削液出现细菌后，细菌会消耗油性成分，导致加入切削液原液后，浓度不上升，反而下降很快，就像一个甲亢病人永远吃不饱一样。所以彻底消灭细菌，pH值稳定后，才算系统稳定。很多用户发现加入很多杀菌剂和原液，pH值仍然未达到正常值，从而放弃杀菌，彻底换液，导致停工停产，增加了换液成本和废水排放。

（4）目前市场上有碱性长效杀菌剂，如吗啉类、三嗪类等，杀菌效果缓慢，持续时间长，适宜作为系统稳定剂，如果滋生大量细菌，需要大剂量添加。而异噻唑啉酮类的杀菌剂多为酸性杀菌剂，为广谱杀菌，对真菌和细菌均有良好的杀菌效果。药效时间只有8 h。当添加此类杀菌剂后，pH值会略微下降，需要添加大量原液和pH提高剂，将pH提高到新配制液的正常水平，浓度提高至正常控制范围的上限。同时监控pH值变化，如果不继续下降，则细菌彻底被消灭。

（5）细菌都有抗药性，如果长期生菌，需要更换杀菌剂类型。

（6）防范胜于救灾，良好的日常管理，杜绝细菌滋生，是维护系统稳定运行、节能减排的最好办法。

10其他监控指标

切削液的分析项目还有很多，比如：防锈性能测试，性能测试，稳定性试验测试，元素含量分析，亚硝酸盐含量测试等等，针对不同的客户需求，可以采用对应的分析方法，给客户一个指导生产的理论依据，在此不一一赘述。

11结论

尽可能延长切削液的使用寿命，是降低生产成本，减少废水排放，提高生产效率的最好办法。通过科学管理，降低消耗，把每一滴金属加工液都用到极致，是我们人一生的致力方向。

参考文献：

[1] （美） 杰里・P・拜尔斯（Jerry p.byers）.金属加工液[M].2版.北京：化学工业出版社，2011：156-183

金属切削液范文第4篇

关键词：切削液系统 绿色特性 优化设计 环境影响

一、传统切削液使用存在的问题

相对绿色切削液系统，传统的供给系统存在以下的问题：

1.增加制造成本

德国制造业的调查数值显示，切削液成本与相关设备费、能耗费用、处理费用、工人成本、维修费用及材料费用占全部制造成本的 7%～17%，而全部刀具费用仅占总制造费用的 2%～4%。此外，切削液的花销中还应包括为保护环境防止污染所产生的费用，以及为保障工人的身体健康所承担的额外费用，随着法律和人们环保意识的增强，这项费用还在急剧的增长。再者，大量的切削液有可能造成机床的线路短路、控制元件和传感器失准，渗入机床内部的切削液会逐渐变质，腐蚀机床，增加了机床设备的养护费用。 2.切削液用量控制难

传统的切削液供液方法有浇注法、喷射法、喷雾法等，使用比较大压力和大量的切削液覆盖到切削区域，起到、冷却和冲洗等作用。在加工环境发生变化时，如在更换零件、更换切削刀具等情况下，很难调节切削液用量。

3.高能耗

普通的供给系统装置中采用的冷却泵和液压阀精密性比较差，很难精确地控制切削液的供给，并且喷嘴没有达到细密均匀、注油精准的要求，尤其对复杂加工零件表面不能连续精确的供给，从而消耗掉大量的资源。

4.污染环境

切削液会严重污染环境，根据美国工业有害来源统计显示：机械加工业占工业废物来源的 5%，排名第 4 。加工制造业每年排出的废气、废水、废渣对大气、水体、土壤和生物造成严重污染。切削加工产生的切屑和以及加工中使用的切削液对环境也都造成了污染，全球每年消耗的切削液的总量大约在 70到80万吨/年，对环境造成巨大的负担。

5.有害身体健康

首先，切削液会损伤呼吸器官。油基切削液在重载或高速切削条件下，由于高温发生化学反应 ，释放有害气体和油雾。其次，为改善切削性能，水基切削液加入了多种添加剂，如：极压剂、防霉剂、防锈剂等，切削液中的添加剂都有一定的毒性。还有，氯化物和甲醛类化合物会对皮肤和眼睛造成危害。

二、应对措施

1.改善切削液的成分―用植物油替换矿物油

用植物油替换矿物油来研制油基切削液。植物油属于再生资源，而且可以降解，对人和环境几乎没有污染。和矿物油相比，植物油的使用受到氧化和水解的不稳定性及老化性能制约，但是不易挥发，加入一定的抗氧化剂等添加剂后，在性能上可以满足一定的加工要求，有广阔的市场前景。另外也可采用酯类油代替矿物油，现在市场上销售的各类酯类油中，可降解率就达到90 %-100%，但市场价格较高。后续经过一段时间的研究，肯定能研制出价格合适的完全降解的产品，所以它现在是各国争先研究的重点。

2.努力研发新型高效无毒添加剂

新型添加剂是提高切削液质量和水平的有效办法，这一点已经引起各国学者的关注，并且做了不少工作，取得了一定的效果。绿色制造的切削液系统还应该加快研究来减少对环境的影响。

（1）硼酸酯类添加剂：硼酸醋的油膜强度高，摩擦系数低，具有优良的减摩抗磨性能。硼酸酯易于合成，目前已经有关于水溶性硼酸酯的合成技术，即在硼酸酯中加入了S、N，反应生成含硫、含氮硼酸酯，并证实了硼酸酯是一种多功能环保型添加剂。并且具有良好的防锈性能、抗菌和杀菌功能，且无毒害作用。

（2）"钼酸盐系缓蚀剂：钼酸盐是阳性缓蚀剂，添加到切削液中，可以在工件金属表面形成一层钝化膜，可以起到减缓氧化作用。一般认为，钼酸盐作为防锈剂是不会对环境造成污染，但成本较高，会影响到使用的广泛性。为了提高使用率，人们利用钼酸盐和其它有机、无机缓蚀剂配合协同使用，而后推出了一种由钼酸盐、硼酸盐和有机胺等组合而成的高效、低价的防锈产品。

（3）新型防腐杀菌剂：水、工件、空气和灰尘都有可能将细菌带入到切削液中，滋生细菌。细菌繁殖会消耗乳化剂、使油相析出，浓度下降，性能也随之下降；亲氧菌会呼出CO2使PH值下降，防锈性能下降，同时也进一步促进了细菌的繁殖。细菌滋生不仅使切削液失效，而且对环境造成不良的影响，如难闻气味。而新型防腐杀菌剂可以减少细菌和霉菌的滋生，杀灭切削液中已存在的细菌，从而延长切削液的使用寿命。

3.寻找传统切削液的替代品

（1）液氮冷却

液态氮气的温度在零下180℃左右，在进行切削加工时将液氮送到切削区，代替传统切削液，可以保证工件、刀具和切削区处于低温状态下切削加工，并充分利用材料的韧脆转变特性，在材料韧性降低、塑性降低的情况下对工件进行加工。但这种加工方法，必须考虑到液氮的成本、安全性、稳定性和方便性，现在推广使用还有难度。 （2）蒸汽冷却

传统冷却液是依靠切削液的蒸发来带走大部分切削热，但实验表明，这个种方法的冷却效率不是很高，原因在于冷却液进入高温切削区后，受热在切削表面迅速形成一层蒸汽膜，加工表面被蒸汽膜遮挡，而后续的冷却液无法和加工表面接触，降低了和切削区域的热交换效率。同时，蒸汽膜的存在还会阻止切削区热量向外的传散。而蒸汽冷却时则不会产生蒸汽膜，水蒸汽以气体形态喷射到高温切削区迅速散去，同时带走热量，跳过了从液态蒸发为气体的过程，也就不存在蒸汽膜影响冷却的作用。但是需要注意的是蒸汽冷却的冷却作用是基于而形成的间接冷却，其冷却效果很有限。 （3）低温气体喷射冷却

这种方法类似于生活中常用的风冷，不同的是要降低空气的温度在吹向加工区域。这样由于采用了流动性好的低温空气，增大了动态的换热面积，加强了同周围气体的热交换。但气体的比热小，换热系数低，是制约此种冷却方式推广的一个重要因素。

4.干切削加工

干切削加工技术从源头上杜绝使用切削液。它作为一种新型绿色制造技术，不仅环境污染小，而且可以省去与切削液有关装置，简化生产系统，能大幅度降低产品生产成本，通时形成切屑干净清洁，便于回收处理。

1. 谢纬安；谢国如 先进制造之绿色干切削技术[期刊论文]-科技咨询 2012（32）

2. 陆颖 基于环保的"绿色"冷却技术的新进展[期刊论文]-机械设计与制造 2000（05）

3. 高航；王继先 切削加工冷却方法的现状与发展[期刊论文]-设计与研究 2001（01）

金属切削液范文第5篇

关键词：工件表面；物理；机械性能

1.表面层材料金相组织变化

当切削热使被加工表面的温度超过相变温度后，表层金属的金相组织将会发生变化。（1）磨削烧伤当被磨工件表面层温度达到相变温度以上时，表层金属发生金相组织的变化，使表层金属强度和硬度降低，并伴有残余应力产生甚至出现微观裂纹，这种现象称为磨削烧伤。（2）改善磨削烧伤的途径磨削热是造成磨削烧伤的根源，故改善磨削烧伤由两个途径：一是尽可能地减少磨削热的产生；二是改善冷却条件，尽量使产生的热量少传入工件。正确选择砂轮合理选择切削用量改善冷却条件。

2.表面层残余应力

（1）产生残余应力的原因：①切削时在加工表面金属层内有塑性变形发生，使表面金属的比容加大；②切削加工中，切削区会有大量的切削热产生；③不同金相组织具有不同的密度，亦具有不同的比容的变化必然要受到与相连的基体金属的阻碍，因而就有残余应力产生。（2）工件主要工作表面最终工序加工方法的选择。选择零件主要工作表面最终工序加工方法，须考虑该零件主要工作表面的具体工作条件和可能的损坏形式。在交变载荷作用下，机器零件表面上的局部微观裂纹，会因拉应力的作用使原生裂纹扩大，最后导致零件断裂。从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑，该表面最终工序应选择能在该表面产生残余压应力的加工方法。在切削加工过程中，刀具对工件的挤压和摩擦使金属材料发生塑性变形，引起原有的残留面积扭曲或沟纹加深，增大表面粗糙度。当采用中等或中等偏低的切削速度切削塑性材料时，在前刀面上容易形成硬度很高的积屑瘤，它可以代替刀具进行切削，但状态极不稳定，积屑瘤生成、长大和脱落将严重影响加工表面的表面粗糙度值。另外，在切削过程中由于切屑和前刀面的强烈摩擦作用以及撕裂现象，还可能在加工表面上产生鳞刺，使加工表面的粗糙度增加。

3磨削表面层金相组织变化——磨削烧伤

（1）磨削表面层金相组织变化与磨削烧伤

机械加工过程中产生的切削热会使得工件的加工表面产生剧烈的温升，当温度超过工件材料金相组织变化的临界温度时，将发生金相组织转变。在磨削加工中，由于多数磨粒为负前角切削，磨削温度很高，产生的热量远远高于切削时的热量，而且磨削热有60～80%传给工件，所以极容易出现金相组织的转变，使得表面层金属的硬度和强度下降，产生残余应力甚至引起显微裂纹，这种现象称为磨削烧伤。产生磨削烧伤时，加工表面常会出现黄、褐、紫、青等烧伤色，这是磨削表面在瞬时高温下的氧化下膜颜色。不同的烧伤色，表明工件表面受到的烧伤程度不同。

磨削淬火钢时，工件表面层由于受到瞬时高温的作用，将可能产生以下三种金相组织变化：

①如果磨削表面层温度未超过相变温度，但超过了马氏体的转变温度，这时马氏体将转变成为硬度较低的回火索氏体或索氏体，这叫回火烧伤。

②如果磨削表面层温度超过相变温度，则马氏体转变为奥氏体，这时若无切削液，则磨削表面硬度急剧下降，表层被退火，这种现象称为退火烧伤。干磨时很容易产生这种现象。

③如果磨削表面层温度超过相变温度，但有充分的切削液对其进行冷却，则磨削表面层将急冷形成二次淬火马氏体，硬度比回火马氏体高，不过该表面层很薄，只有几微米厚，其下为硬度较低的回火索氏体和索氏体，使表面层总的硬度仍然降低，称为淬火烧伤。

（2）磨削烧伤的改善措施

影响磨削烧伤的因素主要是磨削用量、砂轮、工件材料和冷却条件。由于磨削热是造成磨削烧伤的根本原因，因此要避免磨削烧伤，就应尽可能减少磨削时产生的热量及尽量减少传入工件的热量。具体可采用下列措施：

①合理选择磨削用量 不能采用太大的磨削深度，因为当磨削深度增加时，工件的塑性变形会随之增加，工件表面及里层的温度都将升高，烧伤亦会增加；工件速度增加，磨削区表面温度会增高，但由于热作用时间减少，因而可减轻烧伤。

②工件材料 工件材料对磨削区温度的影响主要取决于它的硬度、强度、韧性和热导率。工件材料硬度、强度越高，韧性越大，磨削时耗功越多，产生的热量越多，越易产生烧伤；导热性较差的材料，在磨削时也容易出现烧伤。

③砂轮的选择 硬度太高的砂轮，钝化后的磨粒不易脱落，容易产生烧伤，因此用软砂轮较好；选用粗粒度砂轮磨削，砂轮不易被磨削堵塞，可减少烧伤；结合剂对磨削烧伤也有很大影响，树脂结合剂比陶瓷结合剂容易产生烧伤，橡胶结合剂比树脂结合剂更易产生烧伤。

④冷却条件 为降低磨削区的温度，在磨削时广泛采用切削液冷却。为了使切削液能喷注到工件表面上，通常增加切削液的流量和压力并采用特殊喷嘴，并在砂轮上安装带有空气挡板的切削液喷嘴，这样既可加强冷却作用，又能减轻高速旋转砂轮表面的高压附着作用，使切削液顺利地喷注到磨削区。此外，还可采用多孔砂轮、内冷却砂轮和浸油砂轮，切削液被引入砂轮的中心腔内，由于离心力的作用，切削液再经过砂轮内部的孔隙从砂轮四周的边缘甩出，这样切削液即可直接进入磨削区，发挥有效的冷却作用。

参考文献

[1]寇元哲，影响机械加工表面质量的因素分析[J]。甘肃科技，2009

[2]金志娟，机械加工表面质量及影响因素探析。装备制造技术，2009