切削液的合理选用

随着技术的发展，零件的加工精度要求越来越高，切削加工越来越困难。为了满足加工质量要求，应合理设计加工工艺，选择合适切削用量，选择合理切削液。加工过程中使用合适的切削液，能有效降低切削温度，提高切削加工质量，所以合理选用切削液是制定加工工艺的一个重要过程。

生产中使用的切削液种类较多，各种切削液的作用各不相同，每种切削液一般只适用于一种或少数几种加工过程。批量生产中，因需要的切削液数量多，种类少，可查有关手册配制所需切削液，或定制所需切削液。但单件小批生产时，因工件材料、所用刀具等变化大，所以需要的切削液种类多，数量少，因此在各种切削液中选择一种合适的切削液以满足加工需要是金属切削过程中的一个重要环节。

切削液应具备的作用

研究表明，选用合适的金属切削液，能降低切削温度60～150℃，降低表面粗糙度1～2级，减少切削阻力15%～30%，成倍地提高刀具和砂轮的使用寿命。故为保证产品质量，提高生产效率和刀具耐用度，切削液应具备以下几方面作用。

1 切削液应具备冷却作用

加工中因摩擦、变形等原因而产生大量的切削热，形成较高的切削温度而影响加工过程，为了降低切削温度，切削液应有冷却作用。切削液的冷却作用主要是通过传导、对流和汽化，带走切屑、刀具和工件上的热量，从而起到冷却作用。

2 切削液应具备作用

加工过程中，为了减少刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦作用，切削液应有良好的作用。切削液在刀具前刀面、后刀面与工件之间形成一层膜，减少或避免刀具与工件或切屑间的直接接触，降低摩擦而减轻刀具磨损；此外，切削液形成的膜能增大剪切角，减小切屑变形从而减小切削力，降低切削功率消耗。

3 切削液应具备清洗和排屑作用

切削过程中产生的切屑和粉末，如果粘附在工件、刀具或机床上，可能磨损机床导轨，划伤工作表面，造成刀具磨损，为消除此不良影响，切削液应具有清洗和排屑作用。切削液的清洗和排屑作用主要是使切削液具有一定压力，将切屑、粉末冲走，防止切屑或粉末研伤加工表面和机床导轨。在磨削和深孔加工中，通过加入较高压力和较大流量的切削液，能起到良好的排屑作用。

4 切削液应具备防锈作用

加工时因切削温度较高，工件已加工表面、刀具、机床易氧化而生锈，为保护工件、机床、刀具不被腐蚀，切削液应具备防锈作用。切削液的防锈作用主要是通过在切削液中加入防锈添加剂，与金属表面产生化学反应而生成一层保护膜，防止机床、工件、刀具受周围介质的腐蚀。

切削液的种类

生产中使用的切削液种类较多，但常用的主要是三类：水溶液、乳化液和切削油。

1 水溶液

水溶液的主要成分是水，再加入一定的添加剂，使其既能保持冷却性能又有良好的防锈性能和一定的性能。由于水的导热系数是油的导热系数三倍，所以水溶液切削液冷却性能好，如加入防锈和活性添加剂，还能起到一定的防锈和作用。

2 乳化液

乳化液是在切削加工中使用较广的一种切削液，它是水与油的混合液体，常用它代替动植物油。浓度低的乳化液含水多，主要起冷却作用，适于粗加工和磨削；浓度高的乳化液含水少，主要起作用，适于精加工。

3 切削油

切削油是以矿物油为主要成分并加入一定的添加剂而构成的切削液。切削油的作用主要是起作用。常用的切削油主要有：矿物油；动植油及复合油；极压切削油三种。

切削液选用

切削液种类较多，作用各有差异，在选用切削液时要全面权衡利弊，根据工件材料、刀具材料、加工方法和技术要求等具体情况进行选用。总的原则是：

1 工件材料

加工钢料等塑性材料时，需用切削液，常用钢材加工使用的切削液可查手册；切削铸铁一般不用切削液，因为铸铁的切削加工性好。加工铜及其合金时可不加切削液，如需要加切削液也不宜使用含硫切削液，因为硫对铜有腐蚀作用。加工铝及其合金时可不加切削液，如需要也不适于使用用含硫与氯的切削液，因为硫和氯两种元素会与铝形成强度高于铝的化合物，增大刀具与切屑间的摩擦。也不宜采用水溶液，因高温时水会使铝产生针孔。

2 刀具材料

常用刀具材料有工具钢、高速钢和硬质合金。刀具材料不同，其耐热温度相差较大。工具钢耐热温度约在200℃～300℃之间，耐热性差，红硬性差，要求切削液的冷却效果要好，选用乳化液较好；高速钢刀具耐热温度约为600℃～660℃，为减少磨擦，在低、中速切削时，选用切削油或乳化液较好。高速切削时，因切摩擦大，切削温度高，为降低切削温度选用水溶液较好。

3 加工性质

加工时为保证加工质量通常分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段进行。粗加工时，切削用量大，产生的切削热量多，容易使刀具迅速磨损，故应选择冷却作用为主的切削液较好，如粗车时选水溶液较好；精加工时，为了减少摩擦，保证加工质量，应选用效果好的切削液如切削油或极压乳化液。

结论

切削液种类多，批量生产时可查手册配制切削液或定制切削液，为保证性能可在大量使用前试用以确保使用效果单件生产时，应根据加工材料、切削刀具和加工要求等合理选用切削液，同时应注重实际生产经验积累，以保证切削过程顺利进行。

（作者单位：贵州航天职业技术学院）