我国金属切削液的发展趋势及作用的资金申请

第一节 金属切削液的定义

金属切削液是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配合而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。（资金申请）

第二节 金属切削液的特点

在金属切削过程中，为进步切削功率，进步工件的精度和下降工件外表粗糙度，延伸刀具运用寿命，到达最佳的经济效果，就有必要削减刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦，及时带走切削区内因资料变形而发作的热量。要到达这些意图，一方面是经过开发高硬度耐高温的刀具资料和改善刀具的几许形状；另一方面选用功能优秀的切削液以进步切削功率，下降工件外表粗糙度，延伸刀具运用寿命，取得杰出的经济效益。

21世纪科学技能的开展迫切需求处理的问题是节约能源和保护环境。新的机械设备朝着缩小体积、减轻质量、增大功率、进步功率、添加设备可靠性和环境友好方向开展。跟着现代机械制作业的快速开展，切削技能和切削工艺的不断创新，对机械加工的配套资料金属切削液提出了更苛刻的要求。特别是近年来环境保护和人类健康日益成为全社会注重的焦点，因为切削液会对环境和人体形成污染和危害，因而切削液的运用和废液的处理已遭到环保法规日益严格的约束。为了习惯社会开展的要求，现代切削液技能的开展呈现了一些新的特色和趋势。

1、高功能、长寿命、低污染切削液的开发与运用切削液分水溶性和非水溶性（油性）2种，在非水溶性切削液中，为了进步切削功能满意加工精度要求必需加入各种极压添加剂，其间也有氯系极压添加剂。一般，氯系极压添加剂是最廉价和最有用的极压添加剂，但是在燃烧非水溶性切削液的废液时，会有毒性、致癌性、畸形性的二氧环己烷发作。因而，迫切要求非水溶性切削液“非氯化”。在德国和北欧，较早以前就已制止运用氯系极压添加剂。

因为许多国家的饮用水大多取自地下水，切削液废液的排放，就直接影响饮用水的污染。因而在许多国家，不只制止切削液的随意排放，就连非水溶性切削液洒落在机床外部也是不答应的，运用后的切削液废液的办理及其约束也有必要严格执行。这样一来，进步切削液的运用寿命，削减切削液的废液排放就显得很有必要。

这些为保护环境而加强的规则，使得切削液的设备、办理、废液处理等的总本钱费用上升，因而直接促进出产加工费用的上升。

在发达国家，微乳化液已遍及运用，并正在大力研讨环保型切削液。近年来，我国进口数控机床、加工中心等先进制作设备越来越多，所需切削液如长时间依靠进口，因价格昂贵，将使出产本钱大副上升。因而，研发高功能切削液以替代进口产品已成燃眉之急。现在，我国水剂切削液的运用范围越来越广，且已开端从乳化液向功能好、寿命长的组成切削液、微乳化液过渡。现在，国内外切削液研讨的重点内容包括：研发高功能切削液，研讨延伸切削液运用寿命的供液办法以削减废液的排放量；研讨更有用和更经济的废液处理办法，除使其到达排放规范之外，还应尽可能削减有害污染物在环境中的堆集。

2、通用型多功能型产品的开发与运用传统切削液的运用加工原料比较单一，许多产品的运用只能针对某一种原料。一般能加工铸铁类金属的切削液却不能加工不锈钢，能加工不锈钢资料的却不能加工铝、铜等有色金属。跟着加工中心、数控机床等先进设备的引入，机械加工业商场的开展，单一产品、单一原料的加工已比较少见。许多机械加工厂进行的是来料加工，多种原料混在一同进行加工作业。因而，怎么开发通用型产品以满意新式加工的需求，是所有切削液出产厂商急需处理的问题。现在，国外大的石油公司都现已做了这方面的工作，如嘉士多石油公司，FUSH石油公司的一些产品已具有了通用型和多功能型的功能。

3、“最小光滑”技能的开发与研讨传统的切削液供液办法常选用浇注法，特别关于水溶性切削液，一般是将必定压力、较大流量的切削液喷射覆盖到切削区，以起到光滑、冷却等效果。在加工条件发作变化时，如在替换工件资料或替换刀具类型及调整几许参数的情况下，一般也不会（或很少）改动切削液用量。美国密执安技能大学对切削加工中有关切削液的用量问题进行了研讨，企图在满意加工要求的情况下，使切削液用量最少，与切削液有关的费用也降至最低。他们在福特公司所做的试验中，对切削液的浓度、工件资料、刀具类型及几许参数等都进行了测验与研讨，并对工件外表粗糙度、积屑瘤和切削力等作了剖析，经过试验得出了最恰当的切削液用量。美国Thyssen制作公司正全力研讨“最小光滑”加工技能，使切削液液流或气雾经过刀具效果于加工区域，切削液的流量由CNC程序控制，效果非常理想。既削减了切削液的运用量，下降了本钱，又削减了废液排放，有利于环境保护。

第三节 金属切削液的发展趋势

1、高功能水性产品的开发运用因为有用的水溶性极压添加剂的缺少，水溶性切削液产品在加工精度较高的场合的运用遭到了必定程度的约束，许多精细机床进行的高精细度的加工都运用非水溶性切削液。近期，因为原油价格的不断上涨，油性切削液产品的价格也随之高涨，许多机械加工业厂家的出产本钱相应添加。为了削减出产本钱，进步产品的商场竞争力，很多的机械加工厂商期望用功能优秀的水溶性切削液替代非水溶性切削液。怎么开发功能优秀的水溶性切削液产品已成为各巨细切削液出产厂商注重的问题。

2、绿色切削液的开发大力开发对生态环境和人类健康负效果小、加工功能优越的切削液，朝着对人和环境彻底无害的绿色切削液方向开展；同时，尽力改善供液办法，优化供液参数和加强运用办理，以延伸切削液的运用寿命，削减废液的排放量；此外，还应进一步研讨废液的收回运用和无害化处理技能。此外，为了到达环境保护的意图，非水溶性切削液还需求尽可能地对环境不发作污染。现在仍在运用的极压光滑剂主要是含有硫、磷、氯类的化合物，如硫化烯烃、硫化动植物油、硫脲、磷酸酯、氯化石蜡等，它们在高温下与金属外表发作化学反应生成化学反应膜，在切削中起极压光滑效果。它们的光滑功能很好，但对环境有污染，对操加剂有了必定的约束。国内外正在着手研讨其替代物。近年来，无毒无害的硼酸盐（酯）类添加剂遭到了广泛的注重。现在研讨开发的重点是：矿物油逐步被生物降解性好的植物油和组成酯所替代。非水溶性切削液逐步被水溶性切削液所替代。开发功能优秀且对人体无害和对环境无污染的添加剂。

3、切削液的绿色运用推行集中冷却光滑体系，即把机械加工设备各自独立的冷却光滑设备合并为一个冷却光滑体系，使切削液保护办理上水平上台阶。研讨干切削和最少数光滑切削，以削减切削液的运用量和废液的排放。研讨和推行切削液废液处理新工艺、新技能，以保证排放的废液对环境无污染。

第四节 金属切削液的作用

润滑

金属切削加工液（简称切削液）在切削过程中的润滑作用，可以减小前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工性能。 在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮磨粒－工件及磨粒－磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减小，防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力和摩擦热，提高砂轮耐用度以及工件表面质量。

冷却

切削液的冷却作用是通过它和因切削而发热的刀具（或砂轮）、切屑和工件间的对流和汽化作用，把切削热从刀具和工件处带走，从而有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷却性能和其导热系数、比热、汽化热以及粘度（或流动性）有关。水的导热系数和比热均高于油，因此水的冷却性能要优于油。

清洗

在金属切削过程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利，不致影响切削效果。对于油基切削油，粘度越低，清洗能力越强，尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油，渗透性和清洗性能就越好。含有表面活性剂的水基切削液，清洗效果较好，因为它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂轮上，同时它能渗入到粒子和油泥粘附的界面上，把它从界面上分离，随切削液带走，保持界面清洁。

防锈

在金属切削过程中，工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀，与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。此外，在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时，也要求切削液有一定的防锈能力，防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是在我国南方地区潮湿多雨季节，更应注意工序间防锈措施。

其它

除了以上4种作用外，所使用的切削液应具备良好的稳定性，在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力，不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件，对人体无危害，无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收，低污染，排放的废液处理简便，经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。

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