切（磨）削液相關(guān)技術(shù)日新月異，本文薈萃了幾家各具特色的切（磨）削液產(chǎn)品及其應(yīng)用介紹蜗元，結(jié)合試驗研究與實際使用效果或渤，闡明這一領(lǐng)域的技術(shù)與產(chǎn)品之發(fā)展趨勢。

福斯公司關(guān)于機床導(dǎo)軌油與水基切削液兼容性的試驗

導(dǎo)軌潤滑劑廣泛用于機床加工许帐，人們在使用中已習(xí)慣于單獨地評價導(dǎo)軌油及切削液在各自系統(tǒng)中的表現(xiàn)劳坑。而實際上至少是在目前，這兩者根本無法完全分開成畦，因為大多數(shù)的導(dǎo)軌系統(tǒng)采用全損耗的方式進行潤滑距芬，導(dǎo)軌油將進入切削液；同時堆浴，即使是設(shè)計良好的機床珍催，切削液也很難完全避免進入到導(dǎo)軌表面，如通過高壓噴射產(chǎn)生的汽霧哭逻，飛濺的液滴或其它途徑禾底。

這意味著，如果兩者的兼容性不佳躬筐，便會導(dǎo)致諸如導(dǎo)軌面出現(xiàn)斑漬或腐蝕据鼓、導(dǎo)軌運行不暢、電能消耗增加帅忌、磨損加勏乙；切削液濃度不真實此幕、加工性能降低宦衡、氣味變重、防腐蝕性能降低签缸，穩(wěn)定性降低等問題的出現(xiàn)尼荆。

為此左腔，福斯公司對其RENEP系列導(dǎo)軌油及ECOCOOL系列切削液（類型包括乳化/半合成/全合成）進行了大量試驗與現(xiàn)場跟蹤，研究結(jié)果顯示出導(dǎo)軌油與加工冷卻液之間的相容與沖突捅儒，并表明這兩者間的關(guān)系將會在多大程度上影響機床導(dǎo)軌液样。這一研究同時也促使RENEP系列的導(dǎo)軌油能夠在使用水基切削液的機床上獲得更優(yōu)表現(xiàn)。

根據(jù)福斯方面的實踐與分析野芒，在眾多互相影響的因素中蓄愁，導(dǎo)軌油針對切削液的抗乳化性，切削液在導(dǎo)軌油影響下濃度狞悲、pH值、電導(dǎo)率及硫化物含量的變化成為主要方面妇斤。以下介紹一項試驗摇锋，其可用于檢驗導(dǎo)軌油與加工冷卻液間的相容性。

先將80%的導(dǎo)軌油與20%的切削液（通常試樣濃度為推薦用于銑加工的濃度站超，約在3-5%之間）在一定條件下充分混合荸恕，觀察該混合物放置1小時、1天死相、1周后的狀態(tài)洪洪。在評價相容性時，取1小時及1天的結(jié)果丘三，分別用ND,1H极谚，ND,24H表示，評判標(biāo)準(zhǔn)如下：

1分兩相完全分離
2分兩相幾乎完全分離许辖，有很少量的混合相
3分導(dǎo)軌油相與混合相疲些，無切削液相
4分導(dǎo)軌油相、切削液相贮猛、混合相眷抠、導(dǎo)軌油相與混合相分別>30 Vol.%
5分混合相與切削液相，無導(dǎo)軌油相
6分不分層闺蜈，全部是混合相

再以各50%的比例混合導(dǎo)軌油與切削液漏踊，提取混合24小時后的切削液相（沒有切削液相則提取混合相），用NV表示其數(shù)值與新鮮切削液相應(yīng)值的差異昵人，評判標(biāo)準(zhǔn)如下：

最后娱畔，用N_Z來綜合N_D,1H，N_D,24H阅酪，N_V的影響旨袒，評價一個導(dǎo)軌油與一個切削液的相容性，根據(jù)分析與驗證术辐，N_Z值按下式計算：

N_Z＝ΣN_V×0.75＋（N_D,1H＋N_D,24H×1.5）/2.5

其中N_V砚尽，N_D,1H施无，N_D,24H是指其對應(yīng)的分?jǐn)?shù)。
N_Z最大值為12必孤，表示相容性極差猾骡；最小值為1，表示兼容性極佳敷搪。
N_Z＝1-4：很好/良好的相容性兴想；
N_Z>6：極差的相容性/存在相容性問題。

由于對導(dǎo)軌油抵抗切削液乳化的要求較高赡勘，建議對DIN 51599的試驗方法改進后做一個補充試驗嫂便，各取相等的規(guī)定數(shù)量的導(dǎo)軌油與所用切削液，按照方法要求進行試驗闸与，如各相能在1個小時內(nèi)完全分離說明相容性較好毙替。

圖1：導(dǎo)軌潤滑劑廣泛用于機床加工

不同制造商、不同加工的機床在導(dǎo)軌系統(tǒng)及切削液系統(tǒng)的設(shè)計結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)上都不一樣喳卢，因此對導(dǎo)軌油與切削液的相容性需求也不一樣弯枢。而在實際生產(chǎn)中，加工材質(zhì)及加工要求坦妙、使用環(huán)境涡瀑、對機床的維護情況如何都會影響導(dǎo)軌系統(tǒng)的運行。因此璃帘，預(yù)先對導(dǎo)軌油及切削液的相容性進行評價婉错，對于消除將來可能產(chǎn)生的風(fēng)險而言，相當(dāng)必要而有效姿味。

圖2：有必要預(yù)先對導(dǎo)軌油及切削液的相容性進行評價

積架200A剃齒切削油配方

針對剃齒切削工藝的特點学和，剃齒切削油的各成份組成的初步確定頗有講究。首先掘写，在基礎(chǔ)油的選擇方面袋滔，如果選擇礦物油，其中碘父，芳烴基油易于產(chǎn)生腐蝕缩旬，刺激皮膚；石蠟基油粘溫性能好莱没，來源也廣泛初肉，相對容易購買；若是環(huán)烷基油饰躲，其溶解性能優(yōu)良牙咏，但是價格較高，國內(nèi)的資源也相對較少嘹裂。綜合考慮原料的易購性及使用性妄壶、經(jīng)濟性摔握，可選擇石蠟基基礎(chǔ)油HVI150，這也是考慮到剃齒加工屬于精加工范疇丁寄，合適的黏度對增強油膜強度有益氨淌。

其次，在添加劑的選擇上有以下7種伊磺。

1.極壓添加劑

理論上極壓添加劑要達到分解溫度才起作用盛正，不同類型極壓添加劑的分解溫度不同，其作用的溫度范圍也各有不同（圖3）屑埋，根據(jù)剃齒切削加工區(qū)域的溫度狀況而采用添加劑復(fù)配出相對應(yīng)的添加劑起作用的溫度曲線矢骚，即可達到預(yù)期的潤滑效果。

圖3：添加劑起作用的溫度范圍

2.油性添加劑

油性添加劑作用在金屬加工中溫度不高和負(fù)荷不重的部位鹤叹，比如刀后面與工件表面間的相互運動灿打，既可減少摩擦力，同時又能改善加工表面的光潔度父历。其主要包含動植物油和合成酯等種類，動植物油的潤滑性好瑞喧，其缺點則是碘值高容易腐斦度础；而合成酯則既有良好潤滑性又兼具碘值低的優(yōu)點藤汇，是理想的油性劑原料召摔。

3.氯化添加劑

在金屬切削加工過程中，最有效且最具價格優(yōu)勢的金屬切削加工油添加劑是氯化石蠟蜻肄，其具有優(yōu)異的極壓性能际终。通常是在金屬加工過程中，一方面氯化石蠟在高壓和微量濕氣影響下分解琴致，與金屬表面反應(yīng)形成可劃動的金屬氯化物膜誓呆；另一方面，其可借助雜氯原子的親和力形成高壓穩(wěn)定的吸附層样刷。

在加工速度低和溫度適中時仑扑，吸附層顯現(xiàn)出優(yōu)異的潤滑性，但其潤滑性會隨著加工溫度的提高和速度的增加而降低置鼻。中碳鏈和長碳鏈氯化石蠟不受國際93/21EEC環(huán)保法規(guī)限制镇饮，因此目前仍作為極壓抗磨劑廣泛應(yīng)用于金屬加工液中。

4.磷化合物

在適中應(yīng)力條件下箕母，有機磷化合物作為抗磨添加劑的操作效果很好储藐。其中某些化合物是高效的FZG助促進劑。大多數(shù)這類添加劑是中性和酸性磷酸酯衍生物嘶是，及其金屬鹽或胺鹽钙勃。由于這類化合物中的酸式化合物是最活潑的一種化合物蛛碌，因而反應(yīng)活性隨中和度而降低》温疲基于磷系添加劑添加量少左医，多會選擇進口的中性磷酸酯類添加劑。

5.硫系添加劑

硫型極壓添加劑是金屬加工油中最重要的一類化合物同木。從原理上男鳞，可將硫分為活性硫和非活性硫2種。不活潑型含二硫化物橋（X=2）為主膏逮，具有只在高溫下才反應(yīng)的比較穩(wěn)定的C-S鍵拣壮，要求在較高溫度釋放出硫，更能與非鐵金屬相兼容琢刮，并顯示出一定的耐磨性能呈缴。X在3~5之間的活潑型要活潑得多，因為比較不穩(wěn)定的多硫化物橋的硫即使在低溫下也易于得到耍烙，要求在比較低的溫度下就能釋放出硫與金屬反應(yīng)并起作用酌峻。活性硫和非活性硫的合理搭配不僅可以得到好的加工效果扼希，還可以有效加強刀具壽命坊阎。

6.抗氧添加劑

潤滑劑老化的典型特徵是變色和特性焦臭，使用抗氧劑可明顯延緩這一老化過程工殖』陶抗氧劑分為酚類、胺類矮男、有機磷移必、硫類等。通過對酚類和胺類抗氧劑的復(fù)配毡鉴，經(jīng)積架石油化工有限公司自行設(shè)計的加熱試驗驗證崔泵，其可有效延長產(chǎn)品壽命。

7.防銹添加劑

加工后的工件需進行下一工序的加工眨补，在車間或半成品倉庫作短期存放管削，這些表面有一層金屬加工液膜的工件應(yīng)有短期防銹效能，不應(yīng)在進行再加工前產(chǎn)生銹蝕撑螺『迹考慮到防銹時間不長，并且防銹添加劑與極壓劑存在競爭吸附的情況甘晤，所以選擇石油磺酸鹽含潘。

表一 J-200A配方

綜合上述分析，最后確定積架J-200A剃齒切削油配方如表一所示线婚，檢測結(jié)果見表二遏弱。

表二 J-200A檢測指標(biāo)

國內(nèi)某大型齒輪廠在剃齒機上使用積架剃齒切削油J-200A盆均，對不銹鋼齒輪進行剃齒加工，客戶反映加工效果良好差齐，剃齒后的精度完全滿足需求依堆。目前該油品已使用兩年以上，以其潤滑性好气弥、加工工件表面光潔度高獲得客戶認(rèn)可驮荚。

綠色環(huán)保的微量切削潤滑技術(shù)

微量切削潤滑技術(shù)是將壓縮氣體與極微量潤滑液混合汽化后，噴射到加工區(qū)给措，從而對刀具和工件之間的加工部位實施有效的潤滑兆送。此法所使用的潤滑液用量非常少（一般為0.03~0.2L/h），而一臺典型的加工中心在進行濕切削時炮罩，切削液用量往往高達20~100L/min棺距。

MQL技術(shù)只要使用得當(dāng)，加工后的刀具圃匙、工件和切屑都是干燥的榴蜻，這避免了后期的處理，清潔干凈的切屑經(jīng)壓縮后還能夠回收使用炎蹬，完全不污染環(huán)境就餐，故又稱之為準(zhǔn)干式切削。

目前故觅，微量切削潤滑技術(shù)的加工對象主要用于在鑄鐵、鋼和鋁合金上進行鋸切渠啊、銑面以及各種精密行業(yè)的數(shù)控加工输吏。美國ACCU-LUBE公司可提供運用于各類金屬加工用植物切削油和準(zhǔn)干式切削用的微量潤滑系統(tǒng)。

近幾年來替蛉，德國對微量切削潤滑裝置的年需求量每年都在15,000套上下贯溅，而且這一巿場還將進一步擴大《悴椋可見它浅，微量切削潤滑與新型刀具的結(jié)合使用方興未艾。預(yù)計在未來兩三年內(nèi)镣煮，德國制造的加工中心中將有5%會采用微量切削潤滑與潤滑性涂層刀具相結(jié)合的技術(shù)姐霍，以取代沖刷式冷卻。

日本的雅仕達公司已將潤滑系統(tǒng)集成在主軸中典唇，其流量由CNC過程控制镊折，該單元在6.5s的時間內(nèi)可鉆削10個直徑8mm、中心距為20mm的孔贾焊，每小時使用一杯潤滑油马前，且大部分被蒸發(fā)痪猛，切屑中的切削液含量顯著降低，從而也大幅節(jié)省了相關(guān)處理費用居截。

在許多金屬加工中算换，潤滑劑中的添加劑、微生物和其它成份霧化后也同樣可能被操作者吸入體內(nèi)六呼，從而危害呼吸系統(tǒng)客惨、消化系統(tǒng)，甚至可能致癌姚库。此外嘶遏，油霧還會在廠房上部形成一層粘附物，給日常保養(yǎng)帶來麻煩被紊。因此宰爆，對不同加工方法所造成的空氣油霧微粒濃度展開研究，十分必要丝仿。

從環(huán)保角度看蟆豫，傳統(tǒng)澆注法與微量切削潤滑所造成的空氣中油霧微粒濃度是不同的。美國Cicinati大學(xué)和Techsolve.Inc公司聯(lián)合展開研究懒闷，對微量切削潤滑和沖刷式切削下產(chǎn)生的空氣油霧微粒濃度進行對比實驗十减，在Tongil TNV-80CNC立式加工中心上分別以11ml/min和6.5l/min的用量對AISI/SAE 4340鋼件進行了鉆削和銑削。

結(jié)果表明愤估，在較低的切削速度和金屬切除率下帮辟，鉆削時微量切削潤滑法造成的空氣中油霧微粒生成率（每分鐘產(chǎn)生的微粒量）是傳統(tǒng)澆注法的340~3300倍；在銑削時則是其100~140倍玩焰。在較高速度及金屬切除率下由驹，這個比值會更大。

微量切削潤滑能大幅減少“刀具－工件”和“刀具－切屑”之間的摩擦昔园，抑制溫升蔓榄、降低刀具磨損、防止粘連并改善工件加工質(zhì)量默刚，在提高工效的同時又減輕了對環(huán)境的污染甥郑。而且，相比傳統(tǒng)澆注切削方式荤西，微量切削潤滑還能明顯減少切削液的用量澜搅，避免了廢液的處理，降低了加工成本（包括切削液的購買費用鹤莹、儲存費用及廢液處理費用等）绰蚁，而且在某些條件下能獲得相等甚至更好的加工性能。

歐海DIAGRIND 535/15磨削油

德國歐海公司的磨削油DIAGRIND 535/15，在原料上采用了目前比較先進的合成型基礎(chǔ)油：氫化裂解油嘁汞。與通常礦物油類產(chǎn)品相比呕漾，該基礎(chǔ)油不含任何不飽和烴和芳香烴化合物—這些物質(zhì)不僅使產(chǎn)品非常不穩(wěn)定且容易老化，還會危及相關(guān)人員的身體健康凰侈。

同時锋力，DIAGRIND 535/15含有25~30%的添加劑，其中包括耐極壓添加劑郎丰、潤滑改良劑吩饶、抗磨添加劑、抗氧化劑和抗汽化劑等30種原料洛惹，全方位確保了產(chǎn)品的加工性能和使用壽命唯乃。

從使用壽命這個角度來看，礦物油類產(chǎn)品的壽命約1年奋构，DIAGRIND 535在正常使用情況下3年內(nèi)無需更換壳影，只需要正常添加。3年后弥臼，歐海方面將每年提供一次免費的產(chǎn)品檢測宴咧，以確定產(chǎn)品是否能夠繼續(xù)使用。據(jù)德國歐海公司的經(jīng)驗径缅，該產(chǎn)品的實際使用壽命（經(jīng)驗值）約為5年掺栅。

至于損耗量方面，相比礦物油類產(chǎn)品而言纳猪，DIAGRIND 535在相近的閃點下?lián)碛懈偷恼扯龋ㄕ扯葍H為礦物油類產(chǎn)品一半）氧卧。故其在加工過程中磨削油被工件帶走的數(shù)量便很少，較礦物油類產(chǎn)品的損耗量減低了約20~30%氏堤。

值得一提的是假抄，由于氫化裂解油具有相當(dāng)高的純度和穩(wěn)定性，使得DIAGRIND 535的粘度不易受到溫度波動的影響丽猬，這確保了加工過程能在一個非常穩(wěn)定的條件下進行，確保產(chǎn)品品質(zhì)如一熏瞄。而且脚祟，得益于氫化裂解油的純度與穩(wěn)定性，磨削油不會腐蝕機床內(nèi)的表面涂層惊申、塑膠管道烂攒、橡膠件和密封件。

雖然在價格上商麻，DIAGRIND 535/15高出一般礦物油類產(chǎn)品約一倍筝贮，但鑒于其更低的消耗量（減少20~30%）和更長的使用壽命（延至2~3倍），其綜合成本比礦物油類產(chǎn)品低出約30~50%（未計入加工效率、砂輪的損耗芙棚、以及更換和處理油品的費用）镰鹤，顯示出較優(yōu)的性價比。模具聯(lián)盟網(wǎng),(暫不可見)>

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切削液機床潤滑加工冷卻液

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