切削液及其选用分析报告

1、切削液及其选用分析、尸 、-前言 合理选用冷却润滑液，可以有效地减小切削过程中的摩擦，改善散热条件，而降低切削 力，切削温度和刀具磨损，提高刀具耐用度，切削效率和已加工表面质量及降低产品的 加工成本。随着科学技术和机械加工工业的不断发展，特别足大量的难切削材料的应用 和对产品零件加工质量要求越来越高，这就给切削加工带来了难题。为了使这些难题获 得解决，除合理选择别的切削条件外，合理选择切削液也尤为重要。二切削的分类1水溶液： 其主要成分是水。由于水的导热系数是油的导热系数三倍，所以它的冷却性能好。在其 中加入一定量的防锈和汕性添加剂，还能起到一定的防锈和润滑作用。2乳化液：(1) 普通乳化液：

2、它是由防锈剂，乳化剂和矿物油配制而成。清洗和冷却性能好，兼有防 锈和润滑性能。(2) 防锈乳化液：在普通乳化液中，加入大量的防锈剂，其作用同上，用于防锈要求严格 的工序和气候潮湿的地区。(3) 极压乳化液：在乳化液中，添加含硫，磷，氯的极压添加剂，能在切削时的高温，高 压下形成吸附膜，起润滑作用。3切削油：(1) 矿物油：有 5#、7#、 10#、20#、30#机械油和柴油，煤油等，适用于一般润滑。(2) 动，植油及复合油：有豆油、菜子油、棉子油、蓖麻油、猪油等。复合油是将动、植、 矿三种油混合而成。它具有良好地边界润滑。(3) 极压切削油：它是以矿物油为基础，加入油性，极压添加剂和防锈剂而成

3、。具有动， 植物油良好地润滑性能和极压润滑性能。三切削液的作用1. 冷却作用： 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50150C。2. 润滑作用： 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。一般的切削油在 200r左右就失去润滑能力。如加入极压添加剂，就可 以在高温(6001000C)、高压(14701960MPa)条件下起润滑作用。这种润滑叫做极压润 滑。3. 清洗作用： 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. 防锈作用：防止机床、工件、刀

4、具受周围介质 (水分、空气、手汗 )的腐蚀。四冷却润滑液中的添加剂1. 油性添加剂： 动植物油、脂肪酸及其皂、脂肪醇及多元醇、酯类、酮类、胺类等化合物。2. 极压添加剂： 含硫、磷、氯等有机化合物。如氯化石腊、四氯化碳、硫化磷酸盐、二烷基二硫代磷酸 锌等。含硫的极压切削油在切削过程中和金属起化学反应，生成硫化铁，它的熔点高(1193C)，硫化膜在高温下不被破坏，在切削钢件时，能在 1000C左右的高温下，仍保持 润滑性能；含氯的极压添加剂，如氯化石腊 (含氯量为4050%)，它的化学性能活泼， 在200C300C时和金属起化学反应，氯化物的摩擦系数低于硫化物，有良好地润滑性 能，可耐600C的

5、高温；含磷极压添加剂，与钢铁接触即被吸附，生成磷酸铁化学润滑膜， 降低摩擦，比硫氯的效果更为良好。如三种复合使用，润滑效果更为显著。3. 防锈添加剂：(1) 水溶性防锈添加剂：亚硝酸钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠、苯甲酸钠、苯甲酸胺、三乙 醇胺等。(2) 油溶性防锈添加剂：石油磺酸钡、石油磺酸钠、环烷酸锌、三壬基萘磺酸钡等。4. 防霉添加剂： 苯粉、五氯粉、硫柳汞等化合物。加入万分之几的防霉添加剂，可杀死细菌和抑制细菌 生长，以防切削液变质发臭。5. 抗泡沫添加剂： 二甲基硅油。以防止切削液的使用效果。6. 助溶添加剂： 乙醇、丁乙醇、苯二甲酸脂、乙二醇醚等。7. 乳化剂：(1) 阴离子型：石油磺酸

6、钠、油酸钠皂、松香酸钠皂、高炭酸钠皂、磺化蓖麻油、油酸、 三乙醇胺。(2) 非离子型：聚氧乙烯脂肪醇醚(平平加)、聚氧乙烯烷基酚醚(0P)、山梨糖醇油酸酯(司本)、 聚氧乙烯山梨糖醇油酸酯 (吐温)。8. 乳化稳定剂： 乙二醇、乙醇、正丁醇、二乙二醇单正丁基醚、二甘醇、高碳醇、苯乙醇胺、三乙醇胺 等。五常用冷却润滑液的配方1. 切削油：(1) 矿物油： 5#、 7#、 10#、 20#、 30#机械油和轻柴油、煤油。机械油的号数越大，粘度越 大。(2) 植物油：豆油、菜子油、棉子油、蓖麻油等。(3) 复合油：煤油 50%机械油 50%；豆油 50%5。高速机油 50%。(4) 极压切削油： 氯

7、化石腊 20%二烷基二硫代磷酸锌 1%高速机油 79%。 氯化石腊 40%二烷基二硫代磷酸锌 1%石油磺酸钙 1%苯骈三氮唑 0.2%乙醇 0.56 0.8% 5#高速机油余量。 硫化棉子油 7%5#高速机械油 93%。 氯化石腊 20% 5#高速机械油 80%。2. 乳化液：(1) 普通乳化液： 3 5%乳化油 (70% 5#机械油 +22%脂肪酸及其皂 0.5%松香酸钠皂 4.5%乙醇 3%石油磺酸钠 )加水稀释。(2) 极压乳化液： 用 5 20%极压乳化油 (10%石油磺酸钠 6%石油磺酸铅 4%氯化石腊 3%氯化硬脂酸 3%油酸 3%三乙酸胺 20#机械油余量 )加水稀释。(3) 防

8、锈乳化液：是在普通乳化液中增加防锈剂的比例而成。3. 水溶液：(1) 用 0.25 0.5%亚硝酸钠 0.25 0.3%无水碳酸钠水余量。(2) 3%油酸钠皂 0.5%亚硝酸钠 +水余量。(3) 10%癸二酸 17.5%三乙醇胺 8%亚硝酸钠水余量。 六冷却润滑液的选择1. 选择原则1.1 根据工件材料选择(1) 铸铁、青铜在切削时，一般不用切削液。精加工时，用煤油。(2) 切削铝时，用煤油。(3) 切削有色金属时，不宜用含硫的切削液。(4) 切削镁合金时，用矿物油。(5) 切削一般钢时，采用乳化液。(6) 切削难切削材料时，应采用极压切削液。1.2 根据工艺要求和切削特点选择(1) 粗加工时

9、，应选冷却效果好的切削液。(2) 精加工时，应选润滑效果好的切削液。(3) 加工孔时，应选用浓度大的乳化液或极压切削液。(4) 深孔加工时，应选用含有极压添加剂浓度较低的切削液。(5) 磨削时，应选用清洗作用好的切削液。(6) 用硬质合金、陶瓷和 PCD、 PCBN 刀具切削时，一般不用切削液。要用时，必须自始 自终地供给。PCBN刀具在切削时，不能用水质切削液。固为CBN在1000E以上高温时, 会与水起化学反应而被消耗。2. 选用2.1 碳钢(1) 粗加工：a) 35%乳化液。b) 铅油或红丹粉10% +机械油90%，用于粗车蜗杆。(2) 精加工：a) 10 20的乳化液。b) 10 15

10、极压乳化液。c) 硫化棉子油的切削油。d) 20%氯化石腊+80%变压器油或30%豆油+20%煤油+50%高速机械油，用于精车丝杠。e) ccl420% +80%机械油，用于精车蜗杆。(3) 拉削、攻丝、铰孔：a) 1020%极压乳化液。b) 含氯的切削油。c) 含硫，氯的切削油。d) 含硫化棉子油的切削油。e) 含硫，氯，磷的切削油。f) 30 %煤油+70%机械油，用于光刀。g) MoS2 与机械油混合，用于攻丝。(4) 滚齿，插齿：a) 1020%极压乳化液。b) 含硫，磷，氯的极压切削油。(5) 钻孔：a) 35 %乳化液。b) 510%极压乳化液。2.2 合金钢(1) 粗加工：a)

11、35 %乳化液。b) 510%极压乳化液。(2) 精加工：a) 1020%乳化液。b) 1015%极压乳化液。c) 含硫化棉子油的切削油。(3) 拉削、攻丝、铰孔：a) 1020%极压乳化液。b) 含硫、磷、氯极压切削油。c) 40#机械油85% +二烷基二硫代磷酸锌5% +石油磺酸钙7% +二硫化钼1 %氯化石腊1% + 煤油1%。用于攻丝。效果：Vc从1m/min提高到7m/min，丝锥耐用度提高13倍，表 面粗糙度由Ra6.3降低为Ra3.2。(4) 滚齿、插齿：a) 1020%极压乳化液。b) 极压切削油。(5) 钻孔：a) 35 %乳化液。b) 510%极压乳化液。c) ccl4和煤

12、油的混合液钻膜具钢小孔。d) 氯化石腊20% +二烷基二硫代磷酸锌1% +高速机油79%。2.3不锈钢(1) 粗加工：a) 35 %乳化液。b) 1015%极压乳化液。c) 极压切削油。d) 硫化油(含硫2 %的机械油)。(2) 精加工：a) 极压切削油。b) 1015%乳化液。c) 1520%极压乳化液。d) 硫化油或硫化油8085% +CCI41520%。e) 矿物油7880% +黑机油或植物油和猪油18% +硫1.7%。f) 机械油 90% + CCI410%。h) 煤油50% +油酸25%或植物油25%。i) 煤油60% +松节油20% +油酸20%。(3) 拉削、攻丝、铰孔：a) 1

13、520%极压乳化液。b) 极压切削油。c) 硫化豆油或植物油。d) 在硫化油中加ccl41020%或在猪油中加2030%ccl4或在硫化油中加1015%煤油 用于铰孔。e) 在硫化油中加入1520% ccl4或白铅油加机械油或煤油稀释氯化石腊或MoS2切削膏用于攻丝。(4) 滚齿、插齿：a) 2025%极压乳化液。b) 极压切削油。(5) 钻孔：a) 1015%乳化液。b) 1020%极压乳化液。c) 极压切削油。d) 硫化油。e) MoS2切削剂。f) 用肥皂涂抹在小钻头上，用于在台钻小孔。2.4 高温合金(1) 粗加工：a) 35 %乳化液。b) 1015%极压乳化液。c) 极压切削油。d

14、) 硫化油。e) 硫酸钾2% +亚硝酸钾1% +三乙醇胺7% +硼酸710% +甘油710% +水余量。f) 葵二酸710% +亚硝酸钠5% +三乙醇胺710% +硼酸710% +甘油710% +水余量。(2) 精加工：a) 1025%乳化液。b) 1520%极压乳化液。c) 极压切削油。d) 煤油75% +油酸25%。(3) 拉削、攻丝、铰孔：a) 1020%极压乳化液。b) 极压切削油。c) 参照不锈钢所用切削液。d) 防锈和电解切削液也适合于拉削和铰孔。(4) 钻孔：a) 1015%乳化液。b) 1020%极压乳化液。c) 极压切削油。d) 硫化油。e) MoS2切削剂。2.5 钛合金(

15、1) 粗加工：a) 35 %乳化液。b) 极压乳化液。(2) 精加工：a) 极压切削油(石油磺酸钠10% +油酸3%+石油磺酸铅6% +三乙醇胺3.5%氯化石腊4% + 氯化硬脂酸 3%+20#机械油 70.5%)。b) 极压水溶液(氯化脂肪酸，聚氯乙烯0.50.8% +磷酸三钠0.5% +三乙醇胺12% +亚硝 酸钠 1.2+水余量 )。c) CCI4+等量的酒精。(3) 拉削、攻丝、铰孔：a) 极压切削油。b) 蓖麻油。c) 油酸。d) 硫化油。e) 氯化油f) 蓖麻油60% +煤油40%g) 聚醚30% +酯类油30% +7#机械油30% +防锈剂与抗泡剂10%，用于拉削。(4) 钻孔：

16、a) 极压乳化液。b) 极压切削油。c) 电解切削液(癸二酸710% +三乙醇胺710% +甘油710% +硼酸710%亚硝酸钠 35% +余下水)。d) 硫化油。e) 30#机械油60% +煤油40%或30#机械油70% +煤油30%。2.6 铸铁、黄铜(1) 粗加工：a)1015%乳化液。(2) 精加工：a) 煤油。b) 煤油与矿物油的混合油。(3) 拉削、攻丝、铰孔：a) 1015%乳化液。b) 1020%极压乳化液。c) 煤油。d) 煤油与矿物油的混合油。2.7 紫铜(1) 粗、精加工：a) 35 %乳化液。b) 煤油。c) 煤油与矿物油的混合油。d) 菜子油。(2) 滚齿、插齿：a)

17、 1025%乳化液。b) 1020%极压乳化液。c) 煤油。d) 煤油与矿物油的混合油。(3) 钻孔：a) 35 %乳化液。b) 煤油。c) 煤油与矿物油的混合油。2.8 铝及其合金(1)粗、精加工：a) 35 %乳化液。b) 煤油。c) 煤油与矿物油的混合油。d) 菜子油。(2)拉削、攻丝、铰孔、滚齿、插齿：a) 1015%乳化液。b) 1015%极压乳化液。c) 煤油。d) 煤油与矿物油的混合油。(3) 钻孔：a) 35 %乳化液。b) 煤油与矿物油的混合油。C)煤油。2.9 青铜(1)粗精加工及钻孔：a)般不用切削液。可用35乳化液。(2)拉削、攻丝、铰孔、滚齿、插齿a) 1020%乳化

18、液。b) 1015%极压乳化液。c) 含氯的切削油。2.10 高强度钢采用合金钢的切削液。用豆油或菜子油攻丝较好。2.11 钼用 ccl4 加 20#机械油或用 MoS2 润滑脂。2.12 纯铁用碳素钢的切削液。精加工时，可用酒精稀释蓖麻油作切削剂。2.13 橡胶切削时用酒精或蒸馏水。磨削时，用苏打 1 % +亚硝酸钠 0.250.5%+甘油 0.51%+余下水。 附：一.固体润滑剂 MoS21. 特点：MoS2 的摩擦系数很小，仅 0.050.09，它的润滑膜有很高的抗压能力及附着能力，粘附 在金属表面的二硫化钼薄膜，能承受 3500MPa的压力不被破坏；有很高的化学稳定性， 不易与酸碱起作

19、用；温度稳定性好，在 400C左右才分解，当二硫化铝混于油或脂中，与 空气接触不充分，氧化温度还可以提高。2. 应用： 它有油剂，水剂和润滑脂三种，也可将二硫化钼与硬脂酸和石腊制成腊笔。用时将二硫 化钼润滑剂涂在刀具表面上，可以成倍地提高刀具耐用度和降低工件表面粗糙度，降低 切削力，切削热，抑制积屑瘤的产生。二.MoS2在切削中的作用1. 在车削方面：(1)在刀具上涂MoS2，刀具耐用度可提高一倍以上。（2）在精车蜗杆时，在切削剂中加 2%的MoS2，可降低工件表面粗糙度。铰65Mn孔时，在乳化液中加1% MoS2或铰不锈钢孔时，在乳化液中加 3% MoS2,不 仅工件表面粗糙度低，而且刀具耐

20、用度高。2. 在磨削方面：在砂轮表面上涂上MoS2，工件表面粗糙度可降低一级。3. 在切削齿轮方面：在硫化油中加0.51%MoS2油剂后，切屑瘤可消除。4. 在复杂刀具方面：在拉削和推削加工时，在原切削液中添加 1520%的MoS2油剂后，刀具寿命提高近60 倍，工件表面粗糙度可降一级。5. 在攻丝方面：它是润滑性能良好的攻丝切削剂。特别是在挤压攻丝时，唯有MoS2的润滑效果最好。6. 在锯切方面：在锯条上涂上 MoS2 后，锯切时噪音小，锯条不易损坏。7. 在难切削材料方面：如切削钛合金，高温合金，不锈钢时，在刀具上涂MoS2，效果也十分好。切削液由基础油复配不同比例的极压耐磨添加剂、润滑剂

21、、防锈剂、防霉杀菌剂，催冷剂等 添加剂合成，产品因此具有极佳的对数控机床本身、刃具、工件和乳化液的彻底保护性能。适用于铸铁、合金钢、碳钢、不锈钢、高镍钢、耐热钢、模具钢等金属制品的切削加工、 高速切削及重负荷切削加工。包括车、铣、镗、高速攻丝、钻孔、铰牙、拉削、滚齿等多种 切削加工。一种特种润滑油，由低粘度润滑油基础油加入部分动植物油脂及抗氧剂、抗磨剂、 防锈剂等经调合制得。有油型和水型两种。后者含水 80%95%，具有乳化能力，一般称切 削液。切削油在金属切削加工过程中用于润滑和冷却加工工具和部件。功能 在金属切削加工中， 切削每次都在新生面上进行， 速度变化每分钟数毫米至数百米， 压力高达23GPa。切削时除外摩擦外，还有刀具与切入金属内部的分子内摩擦，切削区界面 温度可达600800E。这样的高温高压会使刀