在機械加工過程中粱锐，應(yīng)用到水溶性切削液厨杆，俗稱冷卻液悄锈，其主要作用是對工件進行冷卻、潤滑贫拭、清洗和防腐孩青。一般按組成分為乳化液、半合成液和合成液耍叮。長期以來森肉，切削液應(yīng)用過程產(chǎn)生的廢液成為影響節(jié)能減排、解決環(huán)境衛(wèi)生問題的關(guān)鍵滋评。在解決切削液的環(huán)境衛(wèi)生問題方面存在三條路線：第一條路線是徹底摒棄切削液朵泌，采用干式切削技術(shù)，其中包括冷卻風(fēng)切削购廊、吹氧切割及液氮切割等岳舔；第二條路線是改造傳統(tǒng)切削液，將其負面影響降低到最小程度刃镶，使之成為環(huán)境友好的躲扣，并能被保護生態(tài)環(huán)境的法規(guī)所接受；第三條路線是采用干式切削技術(shù)趴荸，主要指微量切削技術(shù)儒溉。有鑒于此，我們對切削液的應(yīng)用過程進行研究发钝，提出了切削液的統(tǒng)籌維護方法顿涣，使切削液在使用過程中不集中排放廢液，向零排放更接近一步酝豪。

常規(guī)切削液維護方案

一涛碑、 切削液的濃度

從切削液生產(chǎn)商出廠的產(chǎn)品，被稱為原液孵淘，進入到生產(chǎn)現(xiàn)場后蒲障，需要用水稀釋到一定的比例后才能使用，一般生產(chǎn)現(xiàn)場稱這種稀釋的液體為切削液瘫证。原液在應(yīng)用切削液中所占的百分比稱為切削液的濃度揉阎，切削液的濃度范圍一般在5%～10%，在切削液質(zhì)量穩(wěn)定而加工要求不高的情況下背捌，如某些粗加工過程中毙籽，有要求3%的，而在加工要求高蝌飘，特別像拉削加工需要極壓性高北拌、MAPAL刀具加工需要潤滑性高的情況下，切削液的濃度可能要求達12%～14%跑既。切削液的濃度檢測方法一般是折光法稼崎、堿值測定法忌党。

切削液應(yīng)在一定濃度下使用。若在不適當(dāng)?shù)臐舛认率褂们迮粌H不能發(fā)揮其應(yīng)有的效果铺举，而且會引起各種各樣的問題：使用濃度過高不僅引起成本提高，而且容易發(fā)泡栽寄、引發(fā)皮炎冒溜、降低冷卻性能，還可能因雜油的混入形成淤渣香题，造成切削液混濁和過濾器堵塞等；相反酪律，如果使用濃度太低雌隅，首先容易產(chǎn)生的問題是防銹性能不足而引起銹蝕、潤滑性能不好而導(dǎo)致刀具磨損增加缸沃、加工質(zhì)量變壞等恰起，然后是促進微生物滋長、工作液早期腐敗趾牧。工作液濃度的變化往往是加工性能和理化性能下降的直接原因检盼。所以，保持規(guī)定的濃度是水基切削液管理的重要環(huán)節(jié)翘单。

二吨枉、 常規(guī)切削液維護流程

（1）新液配制『逦撸混配液：如果原液的自身的乳化性能好貌亭，只要把一定量的原液加入到稀釋用水中，充分攪拌均勻即可得到均勻的乳化液认臊，需要注意的是圃庭，配制乳化液時，需要將原液加入到稀釋水中失晴，如果反其道而行之剧腻，將稀釋水加入到原液之中，在有些特殊情況下（如在較低溫度下）滑信，可能生成膠狀物質(zhì)占找，之后很難再溶解開來。

在具體的工業(yè)應(yīng)用中嬉拾，一般是先將切削液原液通過混配器混配成一個較高濃度的混配液支际。在沒有混配器的條件下，可以在一個容器中加入一定量的水臊吓，再加入原液蟹嫁，需注意加入原液時務(wù)必暗沉、穩(wěn)流且緩慢，邊加入邊用工具攪拌讹玉，使原液充分地與水混合里淡。切記，不可將水加入原液中挡辩，只能是將原液加入水中谎跨。

微乳液和全合成液的配制，由于其本身是水溶性的垃杖，液態(tài)的原液本身就含有一定量的水男杈，較易溶解，稀釋過程較簡單调俘，但也要遵循將原液加注到稀釋用水中的原則伶棒。

混配液加注：混配液制備好以后，根據(jù)系統(tǒng)要求濃度和容量計算出混配液的加注量彩库，再將混配液加注到液箱中肤无。加注前一定要保證液箱清洗干凈，有條件的情況下骇钦，可以用專用機床清洗劑或低濃度的切削液進行清洗宛渐。

液體調(diào)整：加注的混配液濃度較高，不能達到容積要求眯搭，這時需要補水窥翩。補充的水可直接加入到液箱中的混配液中，以達到液箱容積要求為止坦仍。切削液在調(diào)整時鳍烁，要進行系統(tǒng)液體的循環(huán)運行，使液體處于流動狀態(tài)堆嘿，以使切削液混合均勻羞条。這個循環(huán)過程的時間要根據(jù)系統(tǒng)的循環(huán)流量確定，一般不少于2h氏走。

（2）日常加注资妇。在切削液的使用過程中，濃度會逐漸下降讥燎，需要定期進行濃度檢測水矢，檢測方法一般是折光法或滴定法，依據(jù)檢測的濃度結(jié)果與要求的濃度控制要求對比掰魁，計算出需要補加的原液的量巩顶，再折合成混配液的量，做出補加計劃進行加注低流。

（3）系統(tǒng)清理日病。當(dāng)切削液使用到一定時間以后帜浇，液體中的雜質(zhì)含量會增加，主要是加工過程中產(chǎn)生的細小顆粒秦辆、切削液本身的生成物项茸、導(dǎo)軌油和液壓油等的泄漏及水中帶入成分的沉積等。這些雜質(zhì)或懸浮在液體中梦重，或沉積到箱底兑燥、箱壁或在機床的內(nèi)表面。特別是懸浮在液體中的雜質(zhì)琴拧，能影響到液體的化學(xué)指標(biāo)降瞳，影響到切削液的潤滑性、清洗性和防銹性蚓胸，沉積的雜質(zhì)能引起細菌和真菌的孳生力崇。大顆粒的雜質(zhì)會影響到工件的表面粗糙度。現(xiàn)在的切削液系統(tǒng)赢织，一般都帶有液體凈化裝置，如網(wǎng)式過濾馍盟、沉淀于置、離心分離、磁分離和網(wǎng)布過濾等贞岭。但其中的細小顆粒和懸浮雜質(zhì)不能全部凈化去除八毯，而在液體中積累。所以要定期進行系統(tǒng)的清理瑞蓉，以去除系統(tǒng)的雜質(zhì)予乏。

常用切削液系統(tǒng)清理步驟如圖1所示。

（4）換液梯撰。當(dāng)切削液使用到規(guī)定壽命后蟹游，冷卻、潤滑怎体、清洗和防腐性能下降蔓捡，現(xiàn)場應(yīng)用中可能發(fā)生如下情況：切削液的外觀變化，有變黃愚缔、變黑的擦灸，也有變混濁的，總的說液體失去其本來的光澤垛淮。切削液各種控制指標(biāo)波動大：濃度變動大剂撑，pH值下降，細菌和真菌高發(fā)根适，防銹性下降苞毡，若進行攻絲轉(zhuǎn)矩或四球試驗铅乡，試驗結(jié)果可能發(fā)生突變。加注需求量明顯增加仰楚，加注量增大而相應(yīng)指標(biāo)不同步變化隆判。加工質(zhì)量變化，特別是工件表面粗糙度和刀具壽命發(fā)生變化僧界。

這時要及時換液侨嘀，以防切削液突然惡化，影響正常的加工過程捂襟。常用切削液換液步驟如圖2所示咬腕。

三、 切削液的消耗

（1）加工中的切屑帶出葬荷。在加工過程中涨共，切屑的排出依賴于刮屑鏈、濾紙和濾布等宠漩，在這個過程中举反，切削液會被帶出到切屑箱。這部分液體從切屑中瀝出后一般是按廢液處理扒吁。對于集中冷卻的大系統(tǒng)火鼻，也有設(shè)計專用的回用裝置，通過凈化處理后返回到系統(tǒng)中應(yīng)用邀耽。

（2）加工中的蒸發(fā)穗蚌。加工過程中的切削液，由于加工熱量平葡、液體流動和加壓泵等原因崭守，溫度升高，使切削液蒸發(fā)加快宗而，特別是利用了煙霧收集器后浙辫，汽化的切削液會被當(dāng)作加工煙霧排出。

（3）加工中的有效成分消耗攻躏。刀具與工件作用時苫颤，作用部位產(chǎn)生局部高溫，切削液中的相關(guān)成分奏散，如有些極壓添加劑等被消耗俯坐，產(chǎn)生切削液濃度的下降。

（4）到使用壽命后的換液剩喧。切削液壽命到期前要進行切削液的更換寺晌，是集中消耗。原用液體全部作為廢液處理澡刹，系統(tǒng)排空后完全配加新的切削液呻征。

（5）切削液原液的消耗量耘婚。以一條年產(chǎn)量為20萬臺的發(fā)動機缸蓋生產(chǎn)線的統(tǒng)計為例，每年更換一次冷卻液的原液消耗為4?200kg陆赋，每年加注的混配液中的原液量為34?440kg沐祷。可以看出攒岛，主要的切削液原液消耗是日常加工過程消耗赖临，而不是換液消耗。換液過程消耗量只占總消耗量的11%灾锯。

四兢榨、 切削液性能變化

（1）切削液使用壽命確定。項目期顺饮，依據(jù)切削液供應(yīng)商的經(jīng)驗推薦確定吵聪。正常生產(chǎn)階段，依據(jù)液體狀態(tài)變化趨勢沿阁、生產(chǎn)產(chǎn)量和生產(chǎn)停機時間確定嫌盲。優(yōu)化階段，依據(jù)歷史經(jīng)驗铆贞、日常檢測分析和加工工件變化狀態(tài)等残团，合理優(yōu)化切削液的更換周期。

（2）切削液的性能變化可分為幾個階段桶邑。一般按切削液使用時間順序，將切削液的性能變化分為四個階段：新液階段阔渔、正常維護階段务囤、清理后維護階段和換液前維護階段。清理時機您风，一般在使用壽命一半的時間幅挂；換液前維護階段，有時需要適當(dāng)增加切削液的濃度参攻，如整體提高控制濃度1%或按上限控制等腺帽；在加工條件較差的情況下，如高溫髓绽、高濕等環(huán)境中敛苇，在換液前維護階段還要增加防銹劑、殺菌劑和pH調(diào)整劑等添加劑顺呕。

切削液統(tǒng)籌維護方案

1. 基本原理

當(dāng)一個系統(tǒng)的切削液使用到一定的時間（如使用壽命的一半）后枫攀，將其做為補加液分加到其他系統(tǒng)，而本系統(tǒng)配制新液株茶。這樣既保證了各系統(tǒng)的添加混配液良好来涨，也使各系統(tǒng)都在一定的時間之內(nèi)換液图焰。前提條件：一是冷卻液抗菌性和穩(wěn)定性良好，二是切削液的消耗主要是日常添加混配液蹦掐，換液消耗原液量占總消耗量的比例小于20%技羔，結(jié)果是液體隨著使用過程消耗掉，而不產(chǎn)生集中排放的廢液卧抗。

2. 技術(shù)研究的特點

在保證常規(guī)切削液性能和有效的過濾技術(shù)的基礎(chǔ)之上藤滥，進行切削液應(yīng)用過程的研究。在切削液的應(yīng)用過程中颗味，切削液主要是被加工過程消耗掉超陆，而沒有被集中排放掉。

3. 實施過程

（1）劃分切削液系統(tǒng)統(tǒng)籌維護單元鹃改。統(tǒng)籌維護單元劃分原則：切削液型號相同战架、切削液系統(tǒng)容積相近、加工工件材質(zhì)相同侦萍、設(shè)備的位置相對集中咸壮。

（2）實施步驟。以每個統(tǒng)籌維護單元為維護單位均壳。對于每一個切削液系統(tǒng)漆究，使用到一定時間后，進行切削液的更換拔翠。原用液不排至污水站钉榔，而是進行凈化處理，之后翅窥，作為混配液加注到同一維護單元的其它系統(tǒng)中圣钝，而本切削液系統(tǒng)配制新的切削液。

清洗系統(tǒng)用液没惶，可以配制一個低濃度的切削液肖喂，如1%～2%切削液。清洗后也經(jīng)過凈化處理庆杜，與原用切削液都作為混配液補加到同一維護單元的其他它系統(tǒng)中射众。清洗過程使用低濃度切削液是為了增加清洗效果且增加防銹性、降低泡沫的產(chǎn)生晃财。清洗過程不加入機床清洗劑叨橱。

冷卻液和清洗后的液體的凈化處理，一般可采用如下方法：①沉降法断盛。在容器中放置一定時間雏逾，撇除上部漂浮雜質(zhì)，去除底部顆粒雜質(zhì)。②離心法：去除密度大的顆粒和密度小的油類栖博。③過濾法屑宠。用濾紙或濾袋過濾其大顆粒的雜質(zhì)。

4. 實施案例

某汽車發(fā)動機廠的一條缸蓋加工生產(chǎn)線仇让，共有加工中心28臺典奉，采用單機切削液供液系統(tǒng)。常規(guī)方案如圖3所示：

圖 3

統(tǒng)籌維護方案如圖4所示：

圖 4

方案實施過程對比（見表1）：

表 1

五丧叽、 效果

（1）項目效果評價方式卫玖，如表2所示。

表 2

（2）實施效果總結(jié)宴忱。① 切削液技術(shù)指標(biāo)評價：濃度每天檢測辐胆，指標(biāo)變化平穩(wěn)；pH每天檢測巾妇，指標(biāo)變化平穩(wěn)卸研；抗菌性每月檢測，沒有細菌和真菌的發(fā)生哥甲；防銹性每月檢測多盅，指標(biāo)平穩(wěn)，在控制范圍之內(nèi)裹耗；硬度每周檢測勤右，指標(biāo)有增加趨勢，原因是添加的自來水硬度較高痘宋，但不影響切削液性能虫甲。若使用RO水，硬度指標(biāo)會更加平穩(wěn)塌瑞。②切削液成本費用評價辩块。按換液費用所占比例計算，切削液的費用節(jié)約約為10%神汹。③廢液減排評價。按切削液的換液過程統(tǒng)計古今，每次換液清理時屁魏，會有較臟廢液的排放，如液體表面含有浮油的液捉腥、液箱底部沉積物中的液以及進行切削液再生處理時排出的廢油液氓拼，這部分廢液約占被處理液的10%～20%，即換液過程排放的廢液減少80%抵碟。

結(jié)語

將各切削液系統(tǒng)劃分維護單元桃漾，按各維護單元進行切削液的統(tǒng)籌維護，切削液質(zhì)量保持良好拟逮，生產(chǎn)加工正常撬统。整個切削液的維護過程切削液消耗量下降适滓，同時極大地減少了到期切削液的集中排放。

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