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金屬切削液范文第1篇

關鍵詞：金屬切削原理；創新創業教育；教學方法

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）03-0028-02

2014年9月，在夏季達沃斯論壇上提出，要在960萬平方公里土地上掀起“大眾創業”、“草根創業”的新浪潮，形成“萬眾創新”、“人人創新”的新態勢，這是最早在公開場合發出“大眾創業、萬眾創新”的號召。為支持大學生創新創業，國家給大學生提供許多優惠政策，涉及融資、開業、稅收、創業培訓、創業指導等諸多方面，讓大學生創業可以充分利用這些優勢，以各種方式活躍大學生創新創業思想、培養大學生創新創業理念，引導大學生在讀大學期間開始著手創新創業的策劃、儲備和實施，而這無疑是高等院校教師、科研人員、管理人員在創新創業教育體制機制方面義不容辭的責任。

一、《金屬切削原理》緒論中的創新創業引導

許多高校課程教材的第一章都是緒論，往往被許多高校教師所忽視。然而緒論這一章在本門課程中起到極其重要的作用。

（一）緒論中描述本門課程的全部知識結構體系

高校教材中的緒論一般簡要介紹本門課程的知識結構體系，使大學生在學習后續各章節之前就對本門課程有一個全面的認識和了解，這使大學生對課程整體結構的把握非常重要。在講授《金屬切削原理》緒論課時，我將課程的知識結構體系闡述給學生，一方面使學生對本門課程有一個整體的認識，另一方面也可以培養學生的全局觀念，這是創新創業必不可少的基本素質之一。著眼大局、目光放遠、樹立長期目標并持之以恒才能實現創新創業夢想的成功。

（二）緒論中描述本門課程研究的國內外發展現狀

大學課程不同于之前所學的所有課程，特別是專業課中包含了許多目前國內外最新的研究成果，同時也存在許許多多國內外還沒有解決的技術難題。在學習后續章節之前，讓大學生了解本門課程的國內外發展現狀，更有利于使大學生站在科技前沿來學習課程和掌握知識。在講授《金屬切削原理》緒論課時，我將課程的國內外發展現狀介紹給學生，一方面使學生窺到本門課程的最前沿發展概況，另一方面激發學生在某些前沿方向上找到自己興趣愛好的切入點，為后續的考研深造、創新甚至創業埋下一顆顆生動的種子。每次在緒論的授課中，我都生動地強調在《金屬切削原理》的內容中有兩項是中國人自己做出的貢獻：一個是中國人自己發明的鋁高速鋼刀具材料；另一個是中國人自己發明的“群鉆”（倪志福鉆頭）。這都都無一例外地激起大學生極大的好奇、興趣和熱情，使他們熱血沸騰，從潛意識里告訴他們：外國人能研究出來的技術研究，我們中國人也一定能研究出來；別人能做好的事情，自己也一定能做成功。潛意識里的自信也是創新創業必不可少的基本素質之一。

（三）緒論中描述本門課程在國家發展戰略中的重要作用

每個人的生存都必須依賴于他所在的國家和社會，大學生所學的知識要服務于國家發展的戰略需求，掌握所學知識在國家發展戰略中的重要作用更有利于找到最佳的創新創業出發點和立足點。掌握國家發展戰略和政策方向是指引創新創業的航標。《金屬切削原理》緒論中有關本課程在國家發展戰略中的重要地位是我必講的重要內容，目的是讓大學生感覺到本門課程的內容與現實生產和生活如此貼近，以至于學好它就會給自己帶來一份好的工作，甚至深入專研還會給自己帶來創新創業的好途徑。2015年上半年的授課中，我將《金屬切削原理》的知識內容與德國的“工業4.0”時代以及我國的“中國制造2025”規劃相結合，更加生動地闡述了本門課程在國家發展戰略中的重要地位。

二、《金屬切削原理》教學中的創新、創業教育

作為一名普通的高校教師，我在完成相應的教學和科研任務之外，也在從事創新創業的實踐活動，這為《金屬切削原理》教學與創新創業教育相結合提供了大量非常生動的案例和非常實用的技能。在《金屬切削原理》授課過程中，關于創新創業教育我做了兩方面的培育和啟發的工作。

（一）《金屬切削原理》基礎知識在創新創業實踐中的應用

資料表明，在很多國際知名大學里，專業課的授課內容很多都是講授者本人或者科研團隊的科研成果，而成熟的傳統知識都作為大學生課后自學的內容。這樣的課程內容包含著世界頂級的科研成果，其中蘊藏著大量的創新創業項目與機遇。此外，很多專業課都包含大量的實踐練習作業，使教學與實踐達到高度的統一。我在講授《金屬切削原理》有關“刀具材料”和“刀具角度”知識點的時候，讓大學生設計一把油井改造使用的磨鞋刀具，該磨鞋是我在創新創業過程中研發的一款新型刀具。一方面學生們的設計理念會給我的研發提供思路，另一方面讓學生們將知識應用于實踐并了解新產品從市場需求、設計方案、加工試制、功能試驗、批量生產到市場銷售的全部過程。

創新就是研究和開發新事物，創業就是將研發出來的新事物變成價值，而大學生在校對專業技術的學習就是創新創業的源泉。在講授“切削用量三要素”以及“刀具使用壽命”時，我將“碳纖維復合材料切削性能研究”引入到教學當中。這項研究也是我正在著力解決的工程技術問題，它關系到一項國際先進油井改造工藝的核心技術。《金屬切削原理》這門課程主要是研究切削金屬材料的基本原理，而我將非金屬的切削技術引入到教學之中，提示同學們要用開放的思維去思考和解決問題，培養其對交叉學科進行綜合運用的能力，這些能力也是創新創業的源泉和動力。

（二）教學過程中的調研互動

在《金屬切削原理》授課過程中，我一般安排三次問卷調查，主要是與大學生進行調研互動，了解他們的內心想法。這些問卷均采用無記名形式進行。在授課學期之初，我一般安排一次未來職業規劃的問卷。調研大學生畢業想做什么或者想成為一個什么樣的人。這次問卷調查的結果是大約三分之二的同學上交問卷，而且大部分同學只寫了一兩句話，其中有創新創業想法的不超過10人。我在2015年上半年的學期之初做過一次問卷調查，授課班級共有123名同學，收到問卷84份，其中有創新創業想法的只有7人。在學期之末，我再做了一次有關創新創業想法的問卷，主要內容包括未來想從事什么職業，是否有創新創業想法以及把什么技術作為創新創業項目。授課班級有2名同學降級，共有121名同學，共收到問卷105份，其中有創新創業想法的已經上升到58人。在授課過程中，我還安排一次創新靈感的調查和專利申請方法的講解。這次調查一般安排在講授“刀具磨損、破損和使用壽命”這一章。課程背景是刀具磨損的經驗公式――泰勒公式，美國工程師泰勒在生產實踐過程中，建立起非常具有實用價值的刀具磨損經驗公式。在這個教學節點安排調查的目的是讓同學們認識到每個普通人經過努力都會獲得可以寫入書本的技術和成果，以此來提升同學們的自信心。這次調查的題目是“你曾經有哪些創新想法和靈感？這些創新靈感是否一閃而過？有沒有沿著靈感繼續探索？”這次調查的結果很令人興奮，因為絕大多數同學都曾經有過創新的靈感和想法。可惜創新靈感一閃而過的居多，繼續探索和擁有專利的幾乎沒有。于是，我引出固化創新靈感的載體――專利，并且講述從創新靈感到創業實踐的一般過程以及如何申報專利。

三、《金屬切削原理》教學與創新創業教育矛盾的解決

在學校的“教學大綱”中，關于《金屬切削原理》的開課學期和課時量安排有嚴格的規定；在“教學大綱”指導下的“教學日歷”則對每一課時的授課內容進行嚴格的安排。因此完成授課內容要求與創新創業教育引導在課堂時間的安排上就產生了一些矛盾。那么如何化解這一矛盾呢？我采用化整為零、穿插滲透的方法。即：每次課開始的時候，為迅速凝聚同學們的注意力，我安排一兩段關于創新創業的小故事。當發現在講課過程中同學們精神不集中的時候，我也適當講一兩個創新創業的案例。這樣日積月累，許多創新創業教育理念就滲透到同學們的思想當中。這些小的故事、案例主要涉及美國硅谷公司的理念、成長過程和發展歷史，北京中關村公司的成敗、興衰歷程。引用這些公司的創新創業故事主要是因為美國硅谷和北京中關村均是高科技創新創業平臺，這與大學生未來的創新創業形式最為相近。另外，將美國硅谷與北京中關村相對比，有利于吸收西方創新創業的成功經驗和借鑒國內創新創業面臨的問題、困難。在2015年上半年的授課過程中，我還引入了許多電子商務創新創業的故事。目的在于向大學生灌輸“互聯網+”理念、改變傳統創新創業思想、站在時代前沿以及解讀國家發展經濟的戰略政策。

四、結論

高等院校內《金屬切削原理》等專業課的教學可以與大學生創新創業教育實現有機結合，互不矛盾；高等院校教師所從事的教學活動可以與創新創業實踐活動相結合、相互促進；通過《金屬切削原理》緒論的教學可以讓大學生著眼大局、目光放遠、樹立長期目標并持之以恒地創新創業素質以及樹立潛意識里自信的創新創業素質；將《金屬切削原理》基礎知識與創新創業技術應用相結合的授課形式，一方面可以加深大學生對課程本身的認識和理解程度，另一方面可以挖掘大學生創新創業的源泉和動力；適當的創新創業故事、調研互動一方面可以活躍課堂氣氛，另一方面可以激發大學生創新創業靈感，點燃創新創業火種，進而獲得創新創業理論方法和實踐經驗。

參考文獻：

[1]龐麗君，尚曉峰.金屬切削原理[M].國防工業出版社.2009.

[2]凌志軍.中國的新革命[M].人民日報出版社.2011.

[3]烏爾里希?森德勒.工業4.0[M].機械工業出版社.2014.

金屬切削液范文第2篇

關鍵詞：機械加工；切削液；使用

切削液是指在金屬切削加工過程中用于和冷卻加工工具和加工部件的一種混合劑，通常也可稱為金屬加工液（油）。此外，生產實踐中，按照使用場合的不同，切削液有不同的習慣性稱呼。例如：應用于切削加工的切削液和應用于磨削加工的磨削液；應用于珩磨加工的珩磨油；應用于滾齒、插齒加工的冷卻油等等。切削液的作用主要包括：1）冷卻。它可以降低切削溫度，提高刀具耐用度和減小工件熱變形，保證加工質量。一般的情況下，可降低切削溫度50～150℃。2）。可以減小切屑與前刀面，工件與刀具后刀面的摩擦，以降低切削力，切削熱和限制積屑瘤和鱗刺的產生。3）清洗。可以將粘附在工件，刀具和機床上的切屑粉末，在一定壓力的切削液作用下沖洗干凈。4）防銹。防止機床、工件、刀具受周圍介質(水分、空氣、手汗)的腐蝕。

1切削液的應用

1）切削液常見品牌主要有闊福潤、英飛特、殼牌、美孚、BFO/寶菲萊、索迪斯、隆昇航鉑偉業、嘉實多、紫潤、方川、韻濤、環力、洛生、Skaln、Feintool、澤佳興、勁美、ybs等。2）在選用切削液時主要依據是：①根據工件材料的性質選用切削液。切削液應保證工件工序間的防銹作用，不銹蝕工件。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[1]。切削鎂合金時，不能用水溶液，以免燃燒。②用戶在選用切削液時，可根據本廠特定的加工情況，先初選認為綜合性能較好的2～3種切削液，經工廠試用后，確定出性能滿足本廠加工工藝要求，價格適宜的切削液。3）建議換液周期：①夏季高溫和梅雨季節，建議一個半月換液一次，尤其是乳化油，容易發臭。②冬季的換液周期可達三個月以上。③其它季節兩個月更換一次。

2切削液的日常維護

1）更換機床切削液時，一定要將原切削液傾倒干凈，并進行徹底的清洗；否則已變質的原殘留切削液將有可能導致剛更換切削液的迅速變質[2]。2）生產過程中添加切削液時，一定要按說明書上使用比例添加，切忌只加水不加切削液，否則將有可能導致產品生銹，為使切削液充分發揮效能，減少沉淀物的產生，故配制工作時應用干凈的自來水而不要用硬度超過300ppm的井水，可在水中加入0.1-0.3%三聚磷酸鈉或二乙胺四酸鈉，但不宜過多，否則將導致細菌霉菌的繁殖增大[3]。3）切削液原液兌水加入機床后，切忌長期靜置不用，機床不生產時，最好每天開泵將切削液循環三十分鐘。4）現場有專職人員對切削液進行管理維護，定期檢測，檢測項目包括：濃度（折光）、PH值（8.5～9.2）、外觀（變色、破乳）、氣味、浮油、泡沫等情況[4]。一旦其主要性能不能滿足使用要求，就必須更換新液。5）保持規定濃度，切削液消耗后，及時補充新液。6）保持清潔，防止異物和灰塵進入。7）及時清除浮油和切屑。

3切削液的存放與管理

3.1原液存放

1）包裝：①大罐包裝，1000升容量塑料大桶（較少廠家提供此規格的包裝）；②大桶包裝，最常見為200升規格的鐵桶；部分廠家提供208升或209升規格；③小桶包裝，最常見為18升或20升規格的塑料桶；部分廠家提供25升規格。2）存放：應避光、避熱、避潮室內存放；理想存放溫度為4-30攝氏度；其具體上限和下限需參照每家公司自己的產品存放說明。最好的放置方式是側放，桶蓋在上側。如果不得以必須室外臨時放置，務必在桶上遮蓋防雨布。切削液均有存放期限的限制：一般而言水溶性產品從生產日起的有效存放期為1-3年（視品種和廠家而不同），純油性產品從生產日起的有效存放期為2-5年（視品種和廠家而不同）[5]。超過存放期的產品需進行質量檢測確認狀態正常后才能使用。因此存放和使用應遵循“先進先出”的原則。此外，存放的油品需保持桶身清潔，標識清晰。

3.2管理

設置三級管理：1）現場日檢。設置專人負責機器的切削液管理，檢測內容有氣味（與新油味道對比）、外觀（與新油顏色對比，是否有氣泡、是否混入其他油）、濃度（折射儀測量）、PH值（試紙檢測）、原液補充情況、水補充情況、液壓油補充情況。2）車間周檢，每周一次。檢查切削液的濃度、PH值和外觀、氣味。3）化驗室雙周檢。每雙周檢查一次樣品，檢查項目包括氣味、外觀、濃度、PH值、總硬度、防銹性等。4）檢測人員應該涂好保護油、穿好工作裝、帶手套、避免切削液與皮膚直接接觸。

4切削液廢液處理

在加工過程中，廢切削液屬于危廢，尤其其中包含的金屬廢渣如果隨意排放則會污染環境：1）水基切削液廢液處理：水基切削液中含用各種表面活性劑和/或礦物油，油分難于分離，廢液中還混入了大量的漏油、切屑、磨粒粉末等，處理起來比較難，因此水基切削液廢液統一送往污水處理站進行處理。2）油基切削液廢液處理：油基切削液的廢液屬可再生利用資源，產生的廢液應進行集中收集管理，再依《廢棄物管理規定》進行處理，有具有資質的企業專門負責。

作者:王海龍 單位:中鐵工程裝備集團有限公司

參考文獻：

[1]陳軍，楊丹.金屬切削液對鋁合金摩擦和緩蝕性能的影響[J].特種鑄造及有色合金，2015，35(8)：802-805.

[2]張自衛.金屬切削液(二)[J].磨床與磨削，1995(1)：19-24.

[3]葉毅.金屬切削液的合理使用[J].世界制造技術與裝備市場，2010(3)：85-89.

金屬切削液范文第3篇

關鍵詞：水性金屬加工液； 監控指標；更換；節能減排

中圖分類號：TE626.39文獻標識碼：A

0引言

在目前的機械加工生產中，機床有的為干式加工，有的采用微量（MQL），也有的用油性產品，但大部分機床使用水性加工液，水性金屬加工液包含：切削液、清洗劑、淬火液、成型液等等。而水性切削液是使用量最大，涉及面最廣的產品，是本文討論的重點。而其他的水性產品，諸如淬火液、清洗劑等，也可以參考或部分參考這些檢測項目。

眾所周知，水性產品在使用過程中，會產生有異味、壽命短、容易變質、廢水排放量大等諸多問題。但由于成本低廉，冷卻性能優異，操作環境良好而仍然是機械加工的首選。由于切削液的生產目前沒有國家標準，生產廠家良莠不齊，對切削液日常管理也無統一的標準方法，因此有很多用戶糾結于怎么監控切削液，如何延長使用壽命，如何判斷切削液是否需要更換。本文將逐一介紹水性切削液日常監控指標及各項指標的含義，為最終客戶提供生產依據。

切削液的測試內容有很多項指標，其中大部分是針對特殊情況的分析方法。而作為在用液日常檢驗，行業內一般采用如下的監控指標：

表1切削液的日常監控指標

項目方法范圍外觀目測pH8.5～9.5BS 1647折光濃度，%工藝要求LAM 05滴定濃度，%工藝要求LAM 06游離油，%≤2LAM 27總硬度/ppm≤500LAM 26電導率/ms?cm≤5LAM 07氯含量/μg?g-1≤200LAM 04細菌真菌/mL0LAM 02注：LAM為企業實驗室分析方法。

1外觀

水性切削液根據礦物油含量的不同，在業內普遍分為三種，乳化液、半合成和全合成三類。前兩者含有5%～70%的礦物油。而全合成切削液，原液不含有礦物油。這兩種產品外觀有很大區別。乳化液及半合成產品配制好后，呈牛奶狀乳白色或淺黃色液體，而全合成切削液配制好后，是無色透明的。隨著科技的進步，向切削液內添加染料的做法已經被淘汰，因此客戶如果買到有其他顏色的切削液，請咨詢供應商相關原因，是否添加了染料，及添加的染料信息。

（1）外觀是重要的監控指標，需要每天監控、記錄。

（2）外觀監控包括：切削液顏色、氣味、切削液狀態，是否有泡沫等異常情況。

（3）隨著切削液的使用，切削液外觀會逐漸變化，一般新配制的乳化液是白色乳狀，由于在生產中混入了很多雜油和其他雜質，導致顏色變成淺黃色，全合成切削液變模糊。但這些微觀變化不影響使用。如果顏色發生了很大的變化，比如變成棕色或者灰色，則說明切削液內混入雜質過量，或者滋生了大量細菌。因此需要采取相應的措施進行管理。

（4）切削液基本都含有乳化劑，因此在運行過程中肯定會產生泡沫。適量的泡沫是可以接受的，但如果溢出或者出現長期不能消失的泡沫，需要聯系供應商解決。

（5）如果切削液出現了很大的刺激性氣味，說明已經滋生大量細菌，需要及時處理，否則會導致切削液報廢、工件生銹，因此發現異味需及時處理。

盡管單一憑借外觀，無法做出切削液是否需要更換的決定，但外觀無疑是一項重要的日常監控指標。

2pH值

pH值是監控切削液一項非常重要的指標，因為切削液原液內都含有很多堿儲備，用于抵御細菌等微生物的侵蝕。一旦pH過低，意味著堿儲備不足，pH值將快速下降，細菌同時大量繁殖。由于細菌在pH值高于8.5時，繁殖很緩慢，因此，日常控制范圍為8.5～9.5。而過高的pH會導致皮膚腐蝕。

（1） pH值需要每天監控、記錄，建議采用精密試紙（6.5～10范圍）或精確到小數點后兩位的pH測試儀。廣泛試紙是不可接受的，也是無效的。

（2）良好的切削液管理，pH值基本穩定不變。一旦出現大幅下降，很可能是滋生細菌（因為細菌在繁殖過程中釋放酸性物質，消耗堿性物質）。

（3）一旦pH值低于8.5，也不意味著切削液必須更換，完全可以通過添加原液，或者pH提高劑來提升pH值到正常穩定值。注意pH值提高劑必須與現用的切削液兼容，否則會導致事倍功半，甚至切削液不穩定，出現破乳等極端情況。

（4）好的pH提高劑或者pH穩定劑應該是長效緩釋，而且安全環保的，切記不能濫用強堿性物質，以免出現操作人員皮膚過敏、腐蝕等風險。

（5）有少量切削液考慮與加工金屬的兼容性，pH值為中性。因此初始的pH值就是7.5～8.5。這類產品的抑菌并不是靠堿儲備。但穩定的pH值仍然是關鍵指標。

（6）冰凍三尺非一日之寒，pH值也不是很快就會降低到8.5以下。只要保持日常監控，發現異常及時處理，就能保證pH值在正常范圍。

3折光濃度

折光濃度的測量是依據水和油對光折射的不同，觀察含油量，折算成濃度值。對于新配制的切削液，折光濃度是很準確的。但隨著切削液內進入雜油，折光儀的界面慢慢模糊。混入機床的液壓油、導軌油、齒輪油、淬火油、防銹油等，都會使測量值較實際值偏高。

（1）折光濃度測量方便，是衡量切削液含量的主要指標，需每天監控、記錄。

（2）折光濃度在測量前需要用配制切削液的水來校正折光儀。

（3）折光濃度過低，需要立即添加原液，否則容易出現加工工件不良、切削液變質等嚴重后果。

（4）由于雜油對測量結果的干擾，因此建議在夏季將折光濃度的控制上限提高1%～2%。

4滴定濃度

因為折光濃度有較大的測量誤差，所以滴定濃度不失為一種更準確的分析方法，原理是利用鹽酸滴定切削液內堿性物質，直至pH值到4。利用消耗鹽酸量計算切削液的濃度。

（1）切削液滴定濃度需要有實驗室，有條件的用戶可以保證每天測量，否則建議每周測量一次。

（2）向切削液內添加pH提高劑等物質，會影響滴定濃度，導致測量值偏高。

（3）過高的總硬度，也會使滴定測量值偏高。

（4）基于以上的原因，同一樣品，折光濃度和滴定濃度會有一定的誤差。

5游離油

游離油的含義為切削液無法吸收，而游離出來的雜油。測量方法很簡單，將均勻的切削液倒入100 mL量筒中，靜止24 h，然后觀察量筒中雜油的液面高度，建議不超過2%。

（1）正常切削液內都會含有過量的乳化劑，因此會吸收一部分外來油，但如果雜油過多，則無法吸收，游離出來。過量的游離油覆蓋在液體表面，隔絕空氣，為厭氧菌的繁殖提供良好的環境。因此建議定期撇油，每周測量一次游離油含量。

（2）過量的游離油會消耗大量乳化劑，導致配方的不平衡，易出現油水分離的情況，也就是破乳。因此需及時處理。

（3）采用有效的撇油器和使用濾紙過濾，是去除游離油的最好辦法。

6總硬度

總硬度，含義是切削液內總的鈣鎂離子含量，目前可以方便的用試紙測定，也可采用滴定方法測量。

（1）由于水中的鈣鎂離子會和陰離子型表面活性劑發生反應，生成有機鈣，形成皂化物，堵塞濾芯等過濾系統。過硬的水會消耗大量的乳化劑，導致切削液直接破乳。因此建議每周必須測量一次，控制總硬度低于500 ppm。

（2）在機加過程中，切削液噴濺到加工部位，水分蒸發，而水中的鈣鎂離子不斷累積。因此，切削液的總硬度不斷升高。

（3）抗硬水能力是衡量切削液穩定性能的重要指標，目前質量好的切削液能夠達到在1500 ppm以上穩定，無皂化物和分層。但如此高的硬度，殘留在工件表面的切削液水分蒸發后，會有很多固體殘留，影響加工工件的表面質量。因此日常添加去離子水或軟化水是最好的控制硬度過高和延長切削液壽命的辦法。

（4）目前還沒有降低切削液總硬度的辦法，而當使用時間長后，硬度達到上限值，切削液也會變得不穩定，所以即使其他的指標正常，也要考慮換液。

（5）供應商給出的500 ppm上限值可以作為參考。如果在此硬度下，切削液穩定，而加工的工件也符合生產要求，則可以適當提高控制范圍。但前提是充分評估此切削液的抗硬水能力。

7電導率

純凈水不導電，新配制的切削液導電率在1～2 ms/cm，而切削液的電導率控制范圍為

（1）電導率衡量了切削液系統內離子含量的多少，電導率越高，說明切削液雜質越多。

（2）日常添加采用去離子水或軟化水，會有效降低電導率的升高。

（3）過高的電導率，會導致工件表面的殘留。不但影響表面光潔度，甚至出現工件銹蝕等問題。

（4）電導率過高對切削液的穩定性能不會造成太大沖擊，但對工件的加工質量及防銹周期會有很大影響。

8氯含量

眾所周知，氯元素能夠加速工件和設備的銹蝕，因此在機加過程中，需嚴格控制切削液中氯離子含量。供應商給出的建議是

（1）自來水是氯元素的主要來源，因此日常添加水需要用去離子水。

（2）當氯含量高于200 ppm后，在夏季濕度很高的沿海地區，很容易導致工件生銹。但即使切削液氯含量很低，也不能靠切削液本身進行防銹。超過一天的工序間防銹都需要利用防銹油或其他手段來實現。

（3）衡量切削液的防銹性能，也可以采用國際通用的鑄鐵屑防銹測試方法（IP287）。當切削液的防銹性能達標，則氯含量也可以適當放寬。

9細菌/真菌含量

細菌真菌目前可以用菌板快速測量。由于細菌大量繁殖時會釋放酸性物質，導致pH下降，同時伴有強烈異味。同時菌板價格較貴，檢測時間需要72 h。因此對切削液細菌的監控，15～30 d為一個周期為宜。

（1）很多客戶談“菌”色變，認為切削液生菌就需要換液了，其實細菌完全可以消滅。

（2）當細菌含量低于105 mL時，完全可以通過添加原液，增加循環來控制細菌。當細菌含量高于105 mL時，需要添加殺菌劑和原液。

（3）當切削液出現細菌后，細菌會消耗油性成分，導致加入切削液原液后，濃度不上升，反而下降很快，就像一個甲亢病人永遠吃不飽一樣。所以徹底消滅細菌，pH值穩定后，才算系統穩定。很多用戶發現加入很多殺菌劑和原液，pH值仍然未達到正常值，從而放棄殺菌，徹底換液，導致停工停產，增加了換液成本和廢水排放。

（4）目前市場上有堿性長效殺菌劑，如嗎啉類、三嗪類等，殺菌效果緩慢，持續時間長，適宜作為系統穩定劑，如果滋生大量細菌，需要大劑量添加。而異噻唑啉酮類的殺菌劑多為酸性殺菌劑，為廣譜殺菌，對真菌和細菌均有良好的殺菌效果。藥效時間只有8 h。當添加此類殺菌劑后，pH值會略微下降，需要添加大量原液和pH提高劑，將pH提高到新配制液的正常水平，濃度提高至正常控制范圍的上限。同時監控pH值變化，如果不繼續下降，則細菌徹底被消滅。

（5）細菌都有抗藥性，如果長期生菌，需要更換殺菌劑類型。

（6）防范勝于救災，良好的日常管理，杜絕細菌滋生，是維護系統穩定運行、節能減排的最好辦法。

10其他監控指標

切削液的分析項目還有很多，比如：防銹性能測試，性能測試，穩定性試驗測試，元素含量分析，亞硝酸鹽含量測試等等，針對不同的客戶需求，可以采用對應的分析方法，給客戶一個指導生產的理論依據，在此不一一贅述。

11結論

盡可能延長切削液的使用壽命，是降低生產成本，減少廢水排放，提高生產效率的最好辦法。通過科學管理，降低消耗，把每一滴金屬加工液都用到極致，是我們人一生的致力方向。

參考文獻：

[1] （美） 杰里?P?拜爾斯（Jerry p.byers）.金屬加工液[M].2版.北京：化學工業出版社，2011：156-183

金屬切削液范文第4篇

關鍵詞：切削液系統 綠色特性 優化設計 環境影響

一、傳統切削液使用存在的問題

相對綠色切削液系統，傳統的供給系統存在以下的問題：

1.增加制造成本

德國制造業的調查數值顯示，切削液成本與相關設備費、能耗費用、處理費用、工人成本、維修費用及材料費用占全部制造成本的 7%～17%，而全部刀具費用僅占總制造費用的 2%～4%。此外，切削液的花銷中還應包括為保護環境防止污染所產生的費用，以及為保障工人的身體健康所承擔的額外費用，隨著法律和人們環保意識的增強，這項費用還在急劇的增長。再者，大量的切削液有可能造成機床的線路短路、控制元件和傳感器失準，滲入機床內部的切削液會逐漸變質，腐蝕機床，增加了機床設備的養護費用。 2.切削液用量控制難

傳統的切削液供液方法有澆注法、噴射法、噴霧法等，使用比較大壓力和大量的切削液覆蓋到切削區域，起到、冷卻和沖洗等作用。在加工環境發生變化時，如在更換零件、更換切削刀具等情況下，很難調節切削液用量。

3.高能耗

普通的供給系統裝置中采用的冷卻泵和液壓閥精密性比較差，很難精確地控制切削液的供給，并且噴嘴沒有達到細密均勻、注油精準的要求，尤其對復雜加工零件表面不能連續精確的供給，從而消耗掉大量的資源。

4.污染環境

切削液會嚴重污染環境，根據美國工業有害來源統計顯示：機械加工業占工業廢物來源的 5%，排名第 4 。加工制造業每年排出的廢氣、廢水、廢渣對大氣、水體、土壤和生物造成嚴重污染。切削加工產生的切屑和以及加工中使用的切削液對環境也都造成了污染，全球每年消耗的切削液的總量大約在 70到80萬噸/年，對環境造成巨大的負擔。

5.有害身體健康

首先，切削液會損傷呼吸器官。油基切削液在重載或高速切削條件下，由于高溫發生化學反應 ，釋放有害氣體和油霧。其次，為改善切削性能，水基切削液加入了多種添加劑，如：極壓劑、防霉劑、防銹劑等，切削液中的添加劑都有一定的毒性。還有，氯化物和甲醛類化合物會對皮膚和眼睛造成危害。

二、應對措施

1.改善切削液的成分―用植物油替換礦物油

用植物油替換礦物油來研制油基切削液。植物油屬于再生資源，而且可以降解，對人和環境幾乎沒有污染。和礦物油相比，植物油的使用受到氧化和水解的不穩定性及老化性能制約，但是不易揮發，加入一定的抗氧化劑等添加劑后，在性能上可以滿足一定的加工要求，有廣闊的市場前景。另外也可采用酯類油代替礦物油，現在市場上銷售的各類酯類油中，可降解率就達到90 %-100%，但市場價格較高。后續經過一段時間的研究，肯定能研制出價格合適的完全降解的產品，所以它現在是各國爭先研究的重點。

2.努力研發新型高效無毒添加劑

新型添加劑是提高切削液質量和水平的有效辦法，這一點已經引起各國學者的關注，并且做了不少工作，取得了一定的效果。綠色制造的切削液系統還應該加快研究來減少對環境的影響。

（1）硼酸酯類添加劑：硼酸醋的油膜強度高，摩擦系數低，具有優良的減摩抗磨性能。硼酸酯易于合成，目前已經有關于水溶性硼酸酯的合成技術，即在硼酸酯中加入了S、N，反應生成含硫、含氮硼酸酯，并證實了硼酸酯是一種多功能環保型添加劑。并且具有良好的防銹性能、抗菌和殺菌功能，且無毒害作用。

（2）"鉬酸鹽系緩蝕劑：鉬酸鹽是陽性緩蝕劑，添加到切削液中，可以在工件金屬表面形成一層鈍化膜，可以起到減緩氧化作用。一般認為，鉬酸鹽作為防銹劑是不會對環境造成污染，但成本較高，會影響到使用的廣泛性。為了提高使用率，人們利用鉬酸鹽和其它有機、無機緩蝕劑配合協同使用，而后推出了一種由鉬酸鹽、硼酸鹽和有機胺等組合而成的高效、低價的防銹產品。

（3）新型防腐殺菌劑：水、工件、空氣和灰塵都有可能將細菌帶入到切削液中，滋生細菌。細菌繁殖會消耗乳化劑、使油相析出，濃度下降，性能也隨之下降；親氧菌會呼出CO2使PH值下降，防銹性能下降，同時也進一步促進了細菌的繁殖。細菌滋生不僅使切削液失效，而且對環境造成不良的影響，如難聞氣味。而新型防腐殺菌劑可以減少細菌和霉菌的滋生，殺滅切削液中已存在的細菌，從而延長切削液的使用壽命。

3.尋找傳統切削液的替代品

（1）液氮冷卻

液態氮氣的溫度在零下180℃左右，在進行切削加工時將液氮送到切削區，代替傳統切削液，可以保證工件、刀具和切削區處于低溫狀態下切削加工，并充分利用材料的韌脆轉變特性，在材料韌性降低、塑性降低的情況下對工件進行加工。但這種加工方法，必須考慮到液氮的成本、安全性、穩定性和方便性，現在推廣使用還有難度。 （2）蒸汽冷卻

傳統冷卻液是依靠切削液的蒸發來帶走大部分切削熱，但實驗表明，這個種方法的冷卻效率不是很高，原因在于冷卻液進入高溫切削區后，受熱在切削表面迅速形成一層蒸汽膜，加工表面被蒸汽膜遮擋，而后續的冷卻液無法和加工表面接觸，降低了和切削區域的熱交換效率。同時，蒸汽膜的存在還會阻止切削區熱量向外的傳散。而蒸汽冷卻時則不會產生蒸汽膜，水蒸汽以氣體形態噴射到高溫切削區迅速散去，同時帶走熱量，跳過了從液態蒸發為氣體的過程，也就不存在蒸汽膜影響冷卻的作用。但是需要注意的是蒸汽冷卻的冷卻作用是基于而形成的間接冷卻，其冷卻效果很有限。 （3）低溫氣體噴射冷卻

這種方法類似于生活中常用的風冷，不同的是要降低空氣的溫度在吹向加工區域。這樣由于采用了流動性好的低溫空氣，增大了動態的換熱面積，加強了同周圍氣體的熱交換。但氣體的比熱小，換熱系數低，是制約此種冷卻方式推廣的一個重要因素。

4.干切削加工

干切削加工技術從源頭上杜絕使用切削液。它作為一種新型綠色制造技術，不僅環境污染小，而且可以省去與切削液有關裝置，簡化生產系統，能大幅度降低產品生產成本，通時形成切屑干凈清潔，便于回收處理。

1. 謝緯安；謝國如 先進制造之綠色干切削技術[期刊論文]-科技咨詢 2012（32）

2. 陸穎 基于環保的"綠色"冷卻技術的新進展[期刊論文]-機械設計與制造 2000（05）

3. 高航；王繼先 切削加工冷卻方法的現狀與發展[期刊論文]-設計與研究 2001（01）

金屬切削液范文第5篇

關鍵詞：工件表面；物理；機械性能

1.表面層材料金相組織變化

當切削熱使被加工表面的溫度超過相變溫度后，表層金屬的金相組織將會發生變化。（1）磨削燒傷當被磨工件表面層溫度達到相變溫度以上時，表層金屬發生金相組織的變化，使表層金屬強度和硬度降低，并伴有殘余應力產生甚至出現微觀裂紋，這種現象稱為磨削燒傷。（2）改善磨削燒傷的途徑磨削熱是造成磨削燒傷的根源，故改善磨削燒傷由兩個途徑：一是盡可能地減少磨削熱的產生；二是改善冷卻條件，盡量使產生的熱量少傳入工件。正確選擇砂輪合理選擇切削用量改善冷卻條件。

2.表面層殘余應力

（1）產生殘余應力的原因：①切削時在加工表面金屬層內有塑性變形發生，使表面金屬的比容加大；②切削加工中，切削區會有大量的切削熱產生；③不同金相組織具有不同的密度，亦具有不同的比容的變化必然要受到與相連的基體金屬的阻礙，因而就有殘余應力產生。（2）工件主要工作表面最終工序加工方法的選擇。選擇零件主要工作表面最終工序加工方法，須考慮該零件主要工作表面的具體工作條件和可能的損壞形式。在交變載荷作用下，機器零件表面上的局部微觀裂紋，會因拉應力的作用使原生裂紋擴大，最后導致零件斷裂。從提高零件抵抗疲勞破壞的角度考慮，該表面最終工序應選擇能在該表面產生殘余壓應力的加工方法。在切削加工過程中，刀具對工件的擠壓和摩擦使金屬材料發生塑性變形，引起原有的殘留面積扭曲或溝紋加深，增大表面粗糙度。當采用中等或中等偏低的切削速度切削塑性材料時，在前刀面上容易形成硬度很高的積屑瘤，它可以代替刀具進行切削，但狀態極不穩定，積屑瘤生成、長大和脫落將嚴重影響加工表面的表面粗糙度值。另外，在切削過程中由于切屑和前刀面的強烈摩擦作用以及撕裂現象，還可能在加工表面上產生鱗刺，使加工表面的粗糙度增加。

3磨削表面層金相組織變化——磨削燒傷

（1）磨削表面層金相組織變化與磨削燒傷

機械加工過程中產生的切削熱會使得工件的加工表面產生劇烈的溫升，當溫度超過工件材料金相組織變化的臨界溫度時，將發生金相組織轉變。在磨削加工中，由于多數磨粒為負前角切削，磨削溫度很高，產生的熱量遠遠高于切削時的熱量，而且磨削熱有60～80%傳給工件，所以極容易出現金相組織的轉變，使得表面層金屬的硬度和強度下降，產生殘余應力甚至引起顯微裂紋，這種現象稱為磨削燒傷。產生磨削燒傷時，加工表面常會出現黃、褐、紫、青等燒傷色，這是磨削表面在瞬時高溫下的氧化下膜顏色。不同的燒傷色，表明工件表面受到的燒傷程度不同。

磨削淬火鋼時，工件表面層由于受到瞬時高溫的作用，將可能產生以下三種金相組織變化：

①如果磨削表面層溫度未超過相變溫度，但超過了馬氏體的轉變溫度，這時馬氏體將轉變成為硬度較低的回火索氏體或索氏體，這叫回火燒傷。

②如果磨削表面層溫度超過相變溫度，則馬氏體轉變為奧氏體，這時若無切削液，則磨削表面硬度急劇下降，表層被退火，這種現象稱為退火燒傷。干磨時很容易產生這種現象。

③如果磨削表面層溫度超過相變溫度，但有充分的切削液對其進行冷卻，則磨削表面層將急冷形成二次淬火馬氏體，硬度比回火馬氏體高，不過該表面層很薄，只有幾微米厚，其下為硬度較低的回火索氏體和索氏體，使表面層總的硬度仍然降低，稱為淬火燒傷。

（2）磨削燒傷的改善措施

影響磨削燒傷的因素主要是磨削用量、砂輪、工件材料和冷卻條件。由于磨削熱是造成磨削燒傷的根本原因，因此要避免磨削燒傷，就應盡可能減少磨削時產生的熱量及盡量減少傳入工件的熱量。具體可采用下列措施：

①合理選擇磨削用量 不能采用太大的磨削深度，因為當磨削深度增加時，工件的塑性變形會隨之增加，工件表面及里層的溫度都將升高，燒傷亦會增加；工件速度增加，磨削區表面溫度會增高，但由于熱作用時間減少，因而可減輕燒傷。

②工件材料 工件材料對磨削區溫度的影響主要取決于它的硬度、強度、韌性和熱導率。工件材料硬度、強度越高，韌性越大，磨削時耗功越多，產生的熱量越多，越易產生燒傷；導熱性較差的材料，在磨削時也容易出現燒傷。

③砂輪的選擇 硬度太高的砂輪，鈍化后的磨粒不易脫落，容易產生燒傷，因此用軟砂輪較好；選用粗粒度砂輪磨削，砂輪不易被磨削堵塞，可減少燒傷；結合劑對磨削燒傷也有很大影響，樹脂結合劑比陶瓷結合劑容易產生燒傷，橡膠結合劑比樹脂結合劑更易產生燒傷。

④冷卻條件 為降低磨削區的溫度，在磨削時廣泛采用切削液冷卻。為了使切削液能噴注到工件表面上，通常增加切削液的流量和壓力并采用特殊噴嘴，并在砂輪上安裝帶有空氣擋板的切削液噴嘴，這樣既可加強冷卻作用，又能減輕高速旋轉砂輪表面的高壓附著作用，使切削液順利地噴注到磨削區。此外，還可采用多孔砂輪、內冷卻砂輪和浸油砂輪，切削液被引入砂輪的中心腔內，由于離心力的作用，切削液再經過砂輪內部的孔隙從砂輪四周的邊緣甩出，這樣切削液即可直接進入磨削區，發揮有效的冷卻作用。

參考文獻

[1]寇元哲，影響機械加工表面質量的因素分析[J]。甘肅科技，2009

[2]金志娟，機械加工表面質量及影響因素探析。裝備制造技術，2009