，才能有良好的覆蓋率。對于平面銑削，用有許多小孔的管子制成的環(huán)形噴液器較好。這樣可以把切削液送到各個(gè)刃口，使刀具完全浸在切削液中，起到均勻的冷卻作用。如果經(jīng)常用某種特定尺寸的端面銑刀，最好是帶有扇形的環(huán)形噴射器，其開口處的曲線與刀具的半徑相配。
磨削時(shí)采用低壓大流量的磨削液，一般可以收到良好的效果。但流量過大時(shí)，將會產(chǎn)生不必要的噴濺，特別是對消泡性能較差的合成切削液，更易引起磨削液的溢出，可以采用安裝防濺板和加入消泡劑的辦法解決。
磨削時(shí)如用一般噴灑方法效果就很差，在磨削熱向整個(gè)工件擴(kuò)散之前磨削液幾乎不能帶走什么熱量，這是因?yàn)樯拜啽砻嫠俣群芨撸瑖@砂輪的表面上始終帶有一層空氣膜，有礙于切削液滲透到切削區(qū)域。應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)一種特殊的噴嘴，迫使切削液通過空氣膜送到砂輪上，這種噴嘴應(yīng)當(dāng)盡量靠近工件，以防因砂輪離心力的作用而使切削液完全流失掉。另外一種克服砂輪上產(chǎn)生空氣膜的方法是靠近噴嘴安裝一塊擋板以阻斷空氣流，這樣可在砂輪與工件的交接面之間形成部分真空而吸入磨削液。
3、高壓法：
對于某些加工，如深孔鉆和套孔鉆削，常用高壓（壓力為0.69-13.79MPa）切削液系統(tǒng)供油。深孔鉆用的是單刃鉆頭，與鏜孔相似，只是鉆頭內(nèi)部有切削液的通路。套孔鉆削是一種在工件上鉆一個(gè)圓柱形孔但留下一個(gè)實(shí)心圓柱體的鉆孔法。當(dāng)?shù)毒哌M(jìn)入工件時(shí)，鉆出的實(shí)心圓柱體就通過空心的圓柱形刀頭，用壓力泵把切削液送到刀具周圍，迫使切屑從刀具中心流出。套孔鉆削用的切削液必須有良好的極壓性和抗燒結(jié)性，粘度應(yīng)當(dāng)很低，才能在刀具周圍自由流動，還應(yīng)具有良好的油性，以降低刀具與工件，刀具與切屑間的摩擦系數(shù)。
深孔鉆削的主要問題是如何在切削區(qū)域維持足夠的切削液流量。一種辦法是利用鉆屑槽作為切削液的通路，切削液壓力為0.35-0.69MPa，經(jīng)過轉(zhuǎn)動的密封套流入鉆頭，然后直接進(jìn)入切削區(qū)，從孔中流出來的切削液幫助排除切屑。在深孔鉆削時(shí)，采用油孔鉆與溢流法相比是一個(gè)大的進(jìn)步，鉆頭壽命和生產(chǎn)率都有較大幅度的提高。高壓法有利于切削液到達(dá)切削區(qū)域，有時(shí)也在其他機(jī)床上使用。磨削使高壓噴嘴有利于砂輪的清洗。
4、噴霧法：
切削液可以用氣載油霧的形式噴到刀具與工件上。切削液經(jīng)一個(gè)小的噴嘴，使用壓力為0.069-0.552MPa的壓縮空氣將切削液分散成很小的液滴噴入切削區(qū)。在這種情況下，用水基切削液比用油基切削液好些，因?yàn)橛突邢饕旱挠挽F污染環(huán)境，有礙健康，且易于集成較大的油滴。噴霧法最適合于切削速度高而切削區(qū)域低（如端銑）的加工。選用冷卻性能好的切削液，細(xì)小的液滴與熱的刀具、工件或切屑接觸，能迅速蒸發(fā)把熱帶走。噴霧冷卻不需用防濺板、集油盤和回油管，只用很小的球形，而且工件是干的，即使有一點(diǎn)油液也容易擦干。
用噴霧法有如下優(yōu)點(diǎn)：1）刀具壽命比干切削長；2）在沒有或不宜使用溢流系統(tǒng)時(shí)，可用它來提供冷卻作用；3）切削液可以到達(dá)其他方法無法接近的地方；4）在工件與刀具之間，切削液的流速高于溢流法，冷卻效率按同體積的切削液計(jì)算，比溢流法高出許多倍；5）在某些條件下可以降低成本；6）可以看見被切削的工件。噴霧法的缺點(diǎn)是冷卻能力有限，并且還需要通風(fēng)。
噴霧裝置有三種方式：1）吸引式，其原理與家用噴霧器一樣，主要利用細(xì)腰管原理，壓縮空氣把切削液吸引出液罐而混合霧化于氣流中。它有一個(gè)通壓縮空氣的管和另一個(gè)虹吸切削液的管，并聯(lián)接于混合接頭上，它適合于低粘度切削油和乳化液的噴霧。2）氣壓式（加壓法），其原理是切削液裝于密封液筒內(nèi)，用0.2-0.4MPa的壓縮空氣加壓，當(dāng)電磁閥打開時(shí)，切削液就被壓出，通過混合閥與壓縮空氣氣流混合霧化。這種裝置適合于水基合成液和乳化液的噴霧，但水溶液和乳化液中不得含有脂肪油或懸浮的固體物質(zhì)。霧化混合比可由混合閥和調(diào)壓閥調(diào)整。3）噴射式，其原理是用齒輪泵把切削液加壓，通過混合閥直接噴射于壓縮空氣氣流中使其霧化。這種裝置適用于將透明冷卻水和低粘度切削油霧化。
噴霧化可應(yīng)用于端銑、車削、自動機(jī)床加工、數(shù)控機(jī)床加工。帶有電磁閥控制的噴霧裝置適用于在數(shù)控機(jī)床上攻螺紋、鉸孔。
5、制冷液體降溫法：
制冷液體降溫法種類很多，如氮、氬、二氧化碳等氣體均可壓縮成液體放于鋼瓶中，氟昂氣體可用機(jī)械裝置壓縮成液體，使用時(shí)放出，經(jīng)過調(diào)節(jié)閥，由噴嘴直接注射于切削區(qū)，靠氣化吸熱來冷卻刀具、工件和切屑。這種方法冷卻效果非常好，適用于不銹鋼、耐熱鋼、高強(qiáng)度合金鋼等難加工材料的切削加工，可以大大提高刀具耐用度。
6、切削液的集中供給系統(tǒng)：
對于大、中型機(jī)械加工廠，在可能的情況下，都應(yīng)當(dāng)考慮采用集中循環(huán)系統(tǒng)為多臺機(jī)床供應(yīng)切削液，但必須各臺機(jī)床是采用同一種切削液。幾臺磨床可以用聯(lián)結(jié)在一起的輸送系統(tǒng)處理磨屑。集中處理被切削液潤濕的細(xì)切屑和磨屑，可以減少人力處理，改善勞動條件。
切削液集中供給系統(tǒng)可使工廠更好地維護(hù)切削液。切削液集中在一個(gè)大池中，通過定期抽樣檢查，按照檢查結(jié)果定期補(bǔ)充原液或水，便于控制切削液的濃度。可以減少抽樣檢查的次數(shù)，從而進(jìn)行更多項(xiàng)目的檢查，保證切削液在使用期的質(zhì)量。同分開設(shè)置的許多單獨(dú)的多切削液供給系統(tǒng)相比，由于切削液的維護(hù)工作減少，成本也相對降低。
集中供給系統(tǒng)最主要的優(yōu)點(diǎn)是能通過離心處理的方法，可有效去除切削液中的浮油和金屬顆粒，同時(shí)也去掉了切削液中的一半的細(xì)菌（因?yàn)榧?xì)菌很容易在切削液的漂浮油與金屬顆粒之間的界面上生長）。連續(xù)去除這些臟物，定期檢驗(yàn)質(zhì)量并根據(jù)這些檢查結(jié)果，有計(jì)劃地使用添加劑或加入原液，這都是使集中系統(tǒng)十分有效地延長切削液使用壽命的重要因素。這樣也減少了水溶性切削液的廢液處理。
五、切削液的分類
油基切削液的分類
（1）純礦物油（L-MHA）：使用煤油、柴油等輕質(zhì)油和L-AN7、L-AN10、L－AN15、L-AN22、L-AN32等全損耗系統(tǒng)油，其中輕質(zhì)油主要用于鑄鐵件的切削及衍磨及研磨加工，有利于鐵粉的沉降。純礦物油成本低、穩(wěn)定性好，對金屬不腐蝕，使用周期長。在使用過程中，即使有少量切削油漏入齒輪箱、軸承和液壓系統(tǒng)中或部分潤滑油漏入切削油中，都不致影響機(jī)床的使用性能。但純礦物油由于不含潤滑添加劑、潤滑效果較差，承載能力低，一般只適用于輕負(fù)荷切削及易切削鋼材和有色金屬的加工。對于要求低溫流動性能好的切削油，可用聚烯烴等合成油，其凝點(diǎn)可達(dá)-30℃以下，但價(jià)格較貴。
（2）脂肪油（或油性添加劑）+礦物油（L-MHB）：脂肪油曾被廣泛用作切削油，一般用于精車絲桿、滾齒、剃齒等精密切削加工，常用的有菜籽油、豆油、豬油等。脂肪油主要由脂肪酸甘油酯組成，對金屬表面有強(qiáng)的吸附性能，具有良好的潤滑性能，其缺點(diǎn)是易氧化變質(zhì)，并在機(jī)床表面形成難于清洗的粘膜（即“黃袍”）。脂肪油也可按一定比例（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同約10-30%）加入礦物油中，以提高礦物油的潤滑效果，但由于脂肪油為食用油，貨源較少，近年來已逐漸被油性添加劑所替代。如15%的JQ-1精密切削潤滑劑+85%礦油，摩擦系數(shù)可達(dá)到菜籽油的水平，用于精車絲桿、插齒、刨齒、拉削等均獲得良好效果。
（3）非活性極壓切削油（L-MHC）：由礦油加非活性極壓添加劑組成。所謂非活性極壓切削油是指切削油在100℃、3小時(shí)的腐蝕試驗(yàn)中，銅片腐蝕在2級以下（中等程度均勻變色）。氯化石蠟、磷酸酯、硫化脂肪油等屬非活性極壓添加劑。這類切削油的極壓潤滑性好，對有色金屬不腐蝕，使用方便，被廣泛用于多種切削加工。
（4）活性極壓切削油（L-MHD）：由礦物油和反應(yīng)性強(qiáng)的硫系極壓添加劑配制而成。這類切削油對銅片的腐蝕為3-4級，對有色金屬有嚴(yán)重腐蝕。它有良好的抗燒結(jié)性能和極壓潤滑性，可以提高高溫和高壓條件下刀具使用壽命，對刀具積屑瘤有強(qiáng)的控制能力，多用于容易啃刀的材料和難加工材料的切削。硫化切削油的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是SH 0364-92。
（5）復(fù)合切削油L-MHE和L-MHF）：由礦物油+油性添加劑和極壓添加劑配制而成。使用油性添加劑如高級脂肪酸、脂肪油等，能在金屬表面產(chǎn)生物理吸附和化學(xué)吸附，形成一個(gè)分子膜吸附層，可降低切削時(shí)的摩擦阻力，但這類添加劑只有在較低的溫度時(shí)才有效，當(dāng)溫度高于200℃時(shí)，極性化合物產(chǎn)生解吸和分解而失去潤滑作用，這時(shí)需要由極壓添加劑發(fā)揮作用。同時(shí)含有油性劑的硫、磷、氯極壓添加劑的復(fù)合切削油，可以在很寬的溫度范圍內(nèi)保持良好的潤滑狀態(tài)，適合于多工位切削及多種材料的切削加工。
2）水基切削液的分類
（1）防銹乳化液（L-MAA）：由礦油、乳化劑、防銹劑等組成，礦物油的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)下同）約為50-80%，在水中形成水包油型乳化液。與油基切削液相比，乳化液的優(yōu)點(diǎn)在于冷卻效果好，一般稀釋為5-10%的水溶液使用，成本較低，使用安全。乳化液最大的缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差，易受細(xì)菌、霉菌的侵蝕而發(fā)臭變質(zhì)，使用周期短。乳化油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH 0365-92。
（2）防銹潤滑劑乳化液（L-MAB）：這類乳化液含有動植物脂肪或長鏈脂肪酸（如油酸），具有較好的潤滑性。缺點(diǎn)是這些動植物脂肪或長鏈不飽和脂肪酸易受微生物及霉菌的侵蝕而分解，使用周期很短。為了延長其使用周期，可在乳化液中加少量的碳酸鈉、硼砂或苯甲酸鈉（約為水稀釋后乳化液的0.1-0.3%），可提高乳化液的PH值和增強(qiáng)抗霉菌的能力，延長使用周期。
（3）極壓乳化液（L-MAC和L-MAD）：這類乳化液含有油溶性的硫、磷、氯型極壓添加劑，具有強(qiáng)的極壓潤滑性，可用于攻絲、拉削、帶鋸等重切削加工，也用于不銹鋼、耐熱合金鋼等難切削材料的加工。
（4）微乳液（L-MAE）：這類乳化液含油量較少（質(zhì)量分?jǐn)?shù)約10-30%），其中含表面活性劑量大，可在水中形成半透明狀的微乳液，乳化顆粒在0.1μm以下（一般乳化液的顆粒>1μm）。微乳液的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性較乳化液大大提高，使用周期也比乳化液長。
（5）極壓微乳液（L-MAF）：含有硫、磷、氯型極壓添加劑，具有良好的極壓潤滑性，可用于重負(fù)荷切削及難切削材料的加工。含有硫、磷、氯型極壓添加劑的乳化液和微乳液，要特別注意提高其防銹性能。氯離子的存在很容易對黑色金屬產(chǎn)生腐蝕，因此要選擇在水中不易分解的含氯極壓添加劑。含硫極壓劑的乳化液不適合用于加工銅及銅合金。
（6）化學(xué)合成切削液（L-MAG）：化學(xué)合成切削液包括二種：一種是只含水溶性防銹劑的真溶液，如由亞硝酸鈉、碳酸鈉、三乙醇胺等組成的水溶液。這類溶液具有一定的冷卻、清洗、防銹性，不易變質(zhì)，使用周期較長，但其潤滑性和潤濕性較差，表面張力較大（與水接近），并且在水分蒸發(fā)后在金屬表面會留下硬的結(jié)晶殘留物，所以這類切削液只適合于一般的磨削加工。另一種合成液是由表面活性劑、水溶性防銹劑和水溶性潤滑劑組成，是一種顆粒極小的膠體溶液。這種切削液表面張力低，潤濕性好，滲透能力強(qiáng)，冷卻和清洗性能好，也有一定的潤滑作用。合成切削液由于是單相體系，其穩(wěn)定性較乳化液好，使用周期較長，但由于不含油，且清洗能力強(qiáng)，很容易把機(jī)床導(dǎo)軌面上的潤滑油清洗掉，造成刀架移動困難，并在這些可移動部件的接觸面容易產(chǎn)生銹蝕，所以在使用合成切削液時(shí)要注意加強(qiáng)設(shè)備的防銹管理。合成切削液國家推薦標(biāo)準(zhǔn)GB/T6144-85。
（7）極壓化學(xué)合成切削液（L-MAH）：這種切削液是包含有水溶性極壓添加劑的化學(xué)合成切削液，如硫化脂肪酸皂、氯化脂肪聚醚等，可以使切削液的極壓潤滑性大幅度提高。含硫的水溶性極壓添加劑對銅腐蝕嚴(yán)重，不適宜在銅零件的設(shè)備使用，而且一般硫氯型水溶性極壓添加劑在水中的穩(wěn)定性差，易分解出腐蝕性強(qiáng)的硫酸根、氯離子等，對機(jī)床和工件會引起腐蝕，必須在切削液中加入防銹能力強(qiáng)的水基金屬防銹劑和金屬鈍化劑。近年來，已開發(fā)出非硫磷氯型的水基極壓潤滑劑，這類潤滑劑除有較好的極壓潤滑性外，還具備一定的防銹能力，對有色金屬不產(chǎn)生腐蝕。可擴(kuò)大水基合成切削液的使用范圍。
六、油基切削液與水基切削液的區(qū)別
油基切削液的潤滑性能較好，冷卻效果較差。水基切削液與油基切削液相比，潤滑性能相對較差，冷卻效果較好。慢速切削要求切削液的潤滑性要強(qiáng)，一般來說，切削速度低于30m/min時(shí)使用切削油。含有極壓添加劑的切削油，無論對任何材料的切削加工，當(dāng)切削速度不超過60m/min時(shí)都是有效的。在高速切削時(shí)，由于發(fā)熱量大，油基切削液的傳熱效果較差，會使切削區(qū)的溫度過高，導(dǎo)致切削油產(chǎn)生煙霧、起火等現(xiàn)象，并且由于工件溫度過高而產(chǎn)生熱變形，影響工件加工精度，故多用水基切削液。
乳化液把油的潤滑性和防銹性與水的極好冷卻性結(jié)合起來，同時(shí)具備較好的潤滑冷卻性，因而對于有大量熱生成的高速低壓力的金屬切削加工很有效。與油基切削液相比，乳化液的優(yōu)點(diǎn)在于有較大的散熱性、清洗性，用水稀釋使用而帶來的經(jīng)濟(jì)性以及有利于操作者的衛(wèi)生和安全而使他們樂于使用。實(shí)際上除特別難加工的材料外，乳化液幾乎可以用于所有的輕、中等負(fù)荷的切削加工及大部分重負(fù)荷加工。乳化液還可用于除螺紋磨削、溝槽磨削等復(fù)雜磨削外的所有磨削加工。乳化液的缺點(diǎn)是容易使細(xì)菌、霉菌繁殖，使乳化液中的有效成分產(chǎn)生化學(xué)分解而發(fā)臭、變質(zhì)，所以一般都應(yīng)加入毒性小的有機(jī)殺菌劑。
化學(xué)合成切削液的優(yōu)點(diǎn)在于經(jīng)濟(jì)、散熱快、清洗性強(qiáng)和極好的工件可見性，易于控制加工尺寸，其穩(wěn)定性和抗腐敗能力比乳化液強(qiáng)。合成切削液的缺點(diǎn)是在某些苛刻的條件下使用時(shí)，潤滑性欠佳，這將引起機(jī)床活動部件的粘著和磨損，而且化學(xué)合成液留下的粘稠狀殘留物會影響機(jī)器零件的運(yùn)動，還會使這些零件的重疊面產(chǎn)生銹蝕。
一般在下列的情況下應(yīng)選用水基切削液：1）對油基切削液潛在發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)的場所；2）高速和大進(jìn)給量的切削，使切削區(qū)趨于高溫，冒煙激烈，有火災(zāi)危險(xiǎn)的場合；3）從前后工序的流程上考慮，要求使用水基切削液的場合；4）希望減輕由于油的飛濺及油霧的擴(kuò)散而引起機(jī)床周圍污染和骯臟，從而保持操作環(huán)境清潔的場合；5）從價(jià)格上考慮，對一些易加工材料及工件表面質(zhì)量要求不高的切削加工，采用一般水基切削液已能滿足使用要求，又可大幅度降低切削液成本的場合。
當(dāng)?shù)毒叩哪陀枚葘η邢鞯慕?jīng)濟(jì)性占有較大比重時(shí)（如刀具價(jià)格昂貴，刃磨刀具困難，裝卸刀具輔助時(shí)間長等）；機(jī)床精密度高，絕對不允許有水混入（以免造成腐蝕）的場合；機(jī)床的潤滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)容易串通的場合以及不具備廢液處理設(shè)備和條件的場合，均應(yīng)考慮選用油基切削液。 油基切削液和水基切削液使用性能對比：油基切削液的切削性能如刀具耐用度、尺寸精度和表面粗糙度好，相比之下水基切削液的切削性能差。油基切削液的操作性能如機(jī)床、工件的防銹蝕好，油漆的防剝落性好，切屑的分離、去除性差，抗冒煙、起火性差，對皮膚有刺激，操作環(huán)境衛(wèi)生差，防長霉、腐敗、變質(zhì)性好，使用切削液易維護(hù)，廢液易處理；而水基切削液的操作性能與油基相反，其機(jī)床、工件的防銹蝕性差，油漆的防剝落性差，切屑的分離、去除性好，抗冒煙、起火性好，對皮膚無刺激，操作環(huán)境衛(wèi)生好，防長霉、腐敗、變質(zhì)性差，使用切削液不易維護(hù)，廢液不易處理。油基液的經(jīng)濟(jì)性如切削液費(fèi)用高，切削液管理費(fèi)用低，廢液處理費(fèi)用低，機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用低，水基切削液的經(jīng)濟(jì)性如切削液費(fèi)用低，切削液管理費(fèi)用高，廢液處理費(fèi)用高，機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高。
| 油基切削液 | 水基切削液 |
| 潤滑性能較好，冷卻效果較差 | 潤滑性能相對較差，冷卻效果較好 |
| 刀具耐用度、尺寸精度和表面粗糙度好 |
|
| 防銹蝕好，油漆的防剝落性好 | 防銹蝕性差，油漆的防剝落性差，， |
| 切屑的分離、去除性差，抗冒煙、起火性差，操作環(huán)境衛(wèi)生差 | 切屑的分離、去除性好，抗冒煙、起火性好，操作環(huán)境衛(wèi)生好， |
| 防長霉、腐敗、變質(zhì)性好 | 防長霉、腐敗、變質(zhì)性差 |
| 切削液費(fèi)用高，切削液管理費(fèi)用低，廢液處理費(fèi)用低，機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用低 | 切削液費(fèi)用低，切削液管理費(fèi)用高，廢液處理費(fèi)用高，機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高 |
七、切削液的選擇依據(jù)
在某一加工工序中需要使用什么樣的切削液，主要根據(jù)以下幾方面來考慮。
（1）改善材料切削加工性能：如減小切削力和摩擦力，抑制積屑瘤及鱗刺的生長以降低工件加工表面粗糙度，提高加工尺寸精度；降低切削溫度，延長刀具耐用度。
?。?/span>2）改善操作性能：如冷卻工件，使其容易裝卸，沖走切屑，避免過濾器或管道堵塞；減少冒煙、飛濺、氣泡，無特殊臭味，使工作環(huán)境符合衛(wèi)生安全規(guī)定；不引起機(jī)床及工件生銹，不損傷機(jī)床油漆；不易變質(zhì)，便于管理，對使用完的廢液處理簡單，不引起皮膚過敏，對人體無害。
?。?/span>3）經(jīng)濟(jì)效益及費(fèi)用的考慮：包括購買切削液的費(fèi)用，補(bǔ)充費(fèi)用，管理費(fèi)用及提高效益、節(jié)約費(fèi)用等。
?。?/span>4）法規(guī)、法令方面的考慮：如勞動安全衛(wèi)生法規(guī)，消防法，污水排放法規(guī)等。
根據(jù)加工方法、工件要求達(dá)到精度、切削液特性確定切削液類型是水基還是油基切削液。例如在加工中如需強(qiáng)調(diào)防火安全性，就應(yīng)考慮使用水基切削液，也就要考慮廢切削液的排放問題，企業(yè)應(yīng)具備廢液處理的設(shè)施和采取相應(yīng)措施。而進(jìn)行磨削加工時(shí)，切削速度與切削區(qū)域溫度高，一般只能選用水基切削液；對于使用硬質(zhì)合金刀具的切削加工，一般考慮選用油基切削液。機(jī)床使用說明書中規(guī)定使用的切削液品種，一般在使用機(jī)床時(shí)如無特殊理由就不宜輕易改變，以免影響機(jī)床的使用性能。在權(quán)衡這幾方面條件后，便可確定選用油基還是水基切削液。在確定切削液的類型以后，可根據(jù)加工方法、工件要求精度及表面粗糙度、被加工材料等等制約項(xiàng)目以及潤滑性、冷卻性等等切削液特性進(jìn)行第二步選擇。然后按規(guī)定項(xiàng)目對所選的切削液能否達(dá)到預(yù)期的要求進(jìn)行鑒定，如果還有問題，再反饋回來，查明出現(xiàn)問題的原因，并加以改善，最后作出明確的選擇結(jié)論。
八、選擇切削液的經(jīng)濟(jì)性
選擇切削液必須進(jìn)行綜合的經(jīng)濟(jì)分析，正確評價(jià)所選切削液的經(jīng)濟(jì)性，從購入切削液的費(fèi)用、切削液管理費(fèi)用、切削刀具的損耗費(fèi)、生產(chǎn)效率的提高、切削液的使用周期到由環(huán)境污染問題而引起的切削液的廢液處理費(fèi)用等。在所加工產(chǎn)品的總生產(chǎn)費(fèi)用中，與切削液有關(guān)的費(fèi)用只占了很小的一部分，往往由于正確地選用了切削液而改善了產(chǎn)品質(zhì)量，提高工作效率，延長了刀具耐用度，而帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但如果所使用的切削液選擇得不恰當(dāng)則會產(chǎn)生相反的結(jié)果，這是為什么要進(jìn)行綜合的經(jīng)濟(jì)分析的目的。
九、根據(jù)加工方法選用切削液
鉸削、拉削、鉆孔用切削液
1、鉸削：
鉸削加工是對孔的精加工，要求精度高。鉸削屬低速小進(jìn)給量切削，主要是刀具與孔壁成擠壓切削，切屑碎片易留在刀槽或粘接在刃邊上，影響刃帶的擠壓作用。破壞加工精度和表面粗糙度，增加切削轉(zhuǎn)矩，還會產(chǎn)生積屑瘤，增加刀具磨損。鉸孔基本上屬于邊界潤滑狀態(tài)，一般采用潤滑性良好并有一定流動性的高濃度極壓乳化液或極壓切削油，就可以得到良好效果。對不銹鋼、耐熱鋼可采用高極壓性的復(fù)合切削液。對深孔鉸削，采用潤滑性能好的深孔鉆切削油便能滿足工藝要求
2、拉削：
拉刀是一種沿著軸線方向按刀刃的齒升并列著眾多刀齒的加工工具，拉削加工的特點(diǎn)是能夠高精度地加工出具有復(fù)雜形狀的工件。因?yàn)槔妒琴F重刀具，所以刀具耐用度對生產(chǎn)成本影響較大。此外，拉削是精加工，對工件表面粗糙度要求嚴(yán)格。拉削時(shí)，切削阻力大，不易排屑，冷卻條件差，易刮傷工件表面，所以要求切削液的潤滑性和排屑性能較好。國內(nèi)已有專用的含硫極壓添加劑的拉削油。
對于不銹鋼和耐熱合金的拉削，可用下列配方（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：極壓潤滑劑20%，氯化石蠟15%，司苯80用1%，L-ANN22全損耗系統(tǒng)用油64%。
3、鉆孔：
使用一般的麻花鉆鉆孔，屬于粗加工，鉆削時(shí)排屑困難，切削熱不易導(dǎo)出，往往造成刀刃退火，影響鉆頭使用壽命及加工效率。選用性能好的切削液，可以使鉆頭的使用壽命延長數(shù)倍甚至更多，生產(chǎn)效率也可明顯提高。一般可選用極壓乳化液或極壓合成切削液。極壓合成切削液表面張力低，滲透性好，能及時(shí)冷卻鉆頭，對延長刀具壽命，提高加工效率十分有效。對于不銹鋼、耐熱合金等難切削材料，可選用低粘度的極壓切削油。
螺紋加工用切削液
切削螺紋時(shí)，刀具與切削材料成楔形接觸，刀刃三面被切削材料所包圍，切削力矩大，排屑比較困難，熱量不能及時(shí)由切屑帶走，刀具容易磨損，切削碎片擠塞并且容易產(chǎn)生振動。尤其是車螺紋和攻螺紋時(shí)切削條件更苛刻，有時(shí)會出現(xiàn)崩刃和斷絲錐，要求切削液同時(shí)具備較低的摩擦系數(shù)和較高的極壓性，以減少刀具的摩擦阻力和延長刀具使用壽命。一般應(yīng)選用同時(shí)含有油性劑和極壓劑的復(fù)合切削液。此外，攻螺紋時(shí)切削液的滲透性很重要，切削液能否及時(shí)滲透到刀刃上，對絲錐的耐用度影響很大。切削液的滲透性與粘度有關(guān)，粘度小的油滲透性較好，必要時(shí)可加進(jìn)少量的柴油或煤油來提高滲透效果。有的場合，如盲孔攻螺紋時(shí)，切削液很難進(jìn)入孔中，這時(shí)采用粘度大、附著能力強(qiáng)的切削液效果反而更好。
車削、鏜削用切削液
1、粗車：
粗車時(shí)加工余量較大，因而切削深度和進(jìn)給量都較大，切削阻力大，產(chǎn)生大量切削熱，刀具磨損也較嚴(yán)重，主要應(yīng)選用以冷卻作用并具有一定清洗、潤滑和防銹作用的水基切削液，將切削熱及時(shí)帶走，降低切削溫度，從而提高刀具耐用度。一般選用極壓乳化液效果更好。極壓乳化液除冷卻性能好之外，還具備良好的極壓潤滑性。使用水基切削液要注意機(jī)床導(dǎo)軌面的保養(yǎng)，下班前要將工作臺上的切削液擦干，涂上潤滑油。
2、精車：
精車時(shí)，切削余量較小，切削深度一般只有0.05-0.8mm，進(jìn)給量也小，要求保證工件的精度和表面粗糙度。精車時(shí)由于切削力小，溫度不高，所以宜采用摩擦系數(shù)低，潤滑性能好的切削液，一般采用高濃度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%以上）的乳化液和含油性添加劑的切削液為宜。對于精度要求很高的車削，如精車螺紋，要采用菜籽油、豆油或其他產(chǎn)品作潤滑液才能達(dá)到精度要求。正如上面所提到的，由于植物油穩(wěn)定性差，易氧化，有的工廠采用（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）JQ-1精密切削潤滑劑15%和L-AN32全損耗系統(tǒng)用油85%作為精密切削油，效果良好。
3、鏜削：
鏜削機(jī)理與車削一樣，不過它是內(nèi)孔加工，切削量和切削速度均不大，但散熱條件差，可采用乳化液作切削液，適用時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加切削液的流量和壓力。
4、銑削：
銑削是斷續(xù)切削，每個(gè)刀齒的切削深度時(shí)刻變化，容易產(chǎn)生振動和一定的沖擊力，所以銑削條件比車削差。用高速鋼刀具高速平銑或高速端銑時(shí)，均需要冷卻性好、并有一定的潤滑性能的切削液，如極壓乳化液。在低速銑削時(shí)，要求潤滑性較好的切削油，如精密切削油和非活性極壓切削油。對不銹鋼和耐熱合金鋼，可用含硫、氯極壓添加劑的切削油。
深鉆孔、齒輪加工用切削液
1、深孔鉆：
深孔鉆（槍鉆）是近年發(fā)展起來的深孔加工新工藝。傳統(tǒng)的深孔加工（孔深與孔徑之比大于5），需要鉆、鏜、粗鉸、研磨等多道工序才能加工出有較高精度和較低表面粗糙度的孔。新工藝是采用結(jié)構(gòu)特殊的刀具和高壓冷卻潤滑系統(tǒng)，可將上述多道工序簡化為一次連續(xù)走刀完成相當(dāng)深度的高精度和低表面粗糙度的孔加工，這種工藝效率高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
性能優(yōu)良的深孔鉆切削液是深孔鉆加工技術(shù)關(guān)鍵之一，深孔鉆切削液必須具備下列性能：1）良好的冷卻作用，消除由于變形及摩擦所產(chǎn)生的熱量，抑制積屑瘤的生成。2）良好的高溫潤滑性，減少刀刃及支承的摩擦磨損，保證刀具在切削區(qū)的高溫下保持良好的潤滑狀態(tài)。3）良好的滲透性、排屑性，使切削液能及時(shí)滲透到刀刃上，并保證切屑能順利排出。因此，深孔鉆切削液要求具有高的極壓性和低的粘度。目前國內(nèi)生產(chǎn)的BTA深孔鉆切削油具備了良好的高溫潤滑性、冷卻性和排屑性，已被廣泛使用在進(jìn)口和國產(chǎn)的深孔鉆機(jī)床上，使用性能良好。
2、齒輪加工：
滾齒、插齒時(shí)刀齒斷續(xù)切削并有沖擊力，故刀齒容易磨損，尤其在進(jìn)給量大和高速切削時(shí)，刀齒的磨損就更嚴(yán)重，所以要求切削液具備良好的潤滑性能。過去在滾齒、插齒中一般都是用20號或30號機(jī)械油作切削油，由于機(jī)械油中不含潤滑添加劑，故加工的齒輪齒面粗糙度較差，刀具耐用度也低。近年來，許多工廠在原用機(jī)械油的基礎(chǔ)上加進(jìn)15%的JQ-1精密切削潤滑劑，使加工的齒輪齒面粗糙度和精度達(dá)到精密汽車齒輪的要求，刀具耐用度也明顯提高。這是因?yàn)樵跈C(jī)械油中加入JQ-1后，摩擦系數(shù)降低30%，承受負(fù)荷能力提高50%以上，大大降低了切削時(shí)的摩擦阻力，使加工質(zhì)量和刀具耐用度均有明顯改善。對于高硬度材料的滾齒、插齒、用氯系添加劑和有機(jī)鉬添加劑的切削油有明顯效果。
對于高速切齒加工，用油基切削液，會產(chǎn)生較大油煙，污染環(huán)境，而且由于冷卻不充分，往往會造成工件表面燒傷，影響加工質(zhì)量，刀具磨損也加劇，此時(shí)最好選用具有強(qiáng)極壓性的水基切削液，如含有硫、磷極壓添加劑的水基合成切削液或高濃度極壓乳化液，可克服高速切削時(shí)的油污染，加工質(zhì)量和刀具磨損情況均比油基切削液好。但對原有的滾齒、插齒機(jī)床，必須采取措施，防止水進(jìn)入轉(zhuǎn)動部分，以免機(jī)床產(chǎn)生故障。
用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行齒輪加工，過去大部分采用干切削，工件溫升高，刀具壽命低。最近研制成功的EC滾切硬齒切削液，可以成功地用于滾齒加工，使工件溫度下降，提高了齒輪的加工精度，刀具的使用壽命可延長80-100%
剃齒加工要求高的表面質(zhì)量，為了防止粘刀，可采用含活性極壓添加劑的切削油，又因?yàn)樘挲X加工產(chǎn)生細(xì)小的切屑，為了使切屑容易沖掉，最好用低粘度的切削油，如果切屑分離不暢，會使已加工表面質(zhì)量惡化。
磨削、衍磨用切削液
1、磨削
磨削加工能獲得很高的尺寸精度和較低的表面粗糙度。磨削時(shí)，磨削速度高，發(fā)熱量大，磨削溫度可高達(dá)800-1000℃甚至更高，容易引起工件表面燒傷和由于熱應(yīng)力的作用產(chǎn)生表面裂紋及零件變形，砂輪磨損鈍化，磨粒脫落，而且磨屑和砂輪粉末易飛濺，落到零件表面而影響加工精度和表面粗糙度。加工韌性和塑性材料時(shí)，磨屑易嵌塞在砂輪工作面上的空隙處或磨屑與加工金屬熔結(jié)在砂輪表面上，會使砂輪失去磨削能力。因此，為了降低磨削溫度，沖洗掉磨屑和砂輪末，提高磨削比和工件表面質(zhì)量，必須采用冷卻性能和清洗性能良好，并有一定潤滑性和防銹性的切削液。
1）普通磨削：可采用防銹乳化液或蘇打水及合成切削液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），如：防銹乳化液2%，亞硝酸鈉0.5%，碳酸鈉0.2%，水97.3%；0.8%亞硝酸鈉，0.3%碳酸鈉，0.5%甘油，98.6%水；直接用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%-4%的防銹乳化液或化學(xué)合成液。
2）高速磨削：通常把砂輪線速度超過50m/s的磨削稱為高速磨削。當(dāng)砂輪的線速度增加時(shí)，磨削溫度顯著升高。從試驗(yàn)測定，砂輪線速度為60m/s時(shí)的磨削溫度（工件平均溫度）比30m/s高約50-70%；砂輪線速度為80m/s時(shí)，磨削溫度比60m/s時(shí)又高15-20%。砂輪線速度提高后，單位時(shí)間內(nèi)參加磨削的磨粒數(shù)增加，摩擦作用加劇，消耗能量也增大，使工件表層溫度升高，增加了表面發(fā)生燒傷和形成裂紋的可能性，這就需要用具有高效冷卻性能的冷卻液來解決。所以在高速磨削時(shí)，不能使用普通的磨削液，而要使用具有良好滲透、冷卻性能的高速磨削液，3）強(qiáng)力磨削：這是一種先進(jìn)的高效磨削工藝，例如切入式高速強(qiáng)力磨削時(shí)，線速度為60m/s的砂輪以3.5-6mm/min左右的進(jìn)給速度徑向切入，切除率可以高達(dá)20-40mm3/mm.s,
這時(shí)砂輪磨粒與工件摩擦非常劇烈，即使在高壓大流量的冷卻條件下，所測到摩擦區(qū)工件表層溫度范圍達(dá)700-1000℃，如果冷卻條件不好，磨削過程就不可能進(jìn)行。在切入式強(qiáng)力磨削時(shí)，采用性能優(yōu)良的合成強(qiáng)力磨削液與乳化液相比，總磨削量提高35%，磨削比提高30-50%，延長正常磨削時(shí)間約40%，降低功率損耗約40%。所以強(qiáng)力磨削時(shí)，冷卻液的性能對磨削效果影響很大。 4）金剛石砂輪磨削：這是使用于硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃等硬度高的材料的磨削加工，可以進(jìn)行粗磨、精磨，磨出的表面一般不產(chǎn)生裂紋、缺口，可以達(dá)到較低的表面粗糙度。為了防止磨削時(shí)產(chǎn)生過多的熱量和導(dǎo)致砂輪過早磨損，獲得較低的表面粗糙度，就需要連續(xù)而充分的冷卻。這種磨削由于工件硬度高，磨削液主要應(yīng)具備冷卻和清洗性能，保持砂輪鋒銳，磨削液的摩擦系數(shù)不能過低，否則會造成磨削效率低，表面燒傷等不良效果，可以采用以無機(jī)鹽為主的化學(xué)合成液作磨削液。精磨時(shí)可加入少量的聚已二醇作潤滑劑，可以提高工件表面加工質(zhì)量。對于加工精度高的零件，可采用潤滑性能好的低粘度油基磨削液。
5)螺紋、齒輪和絲杠磨削：這類磨削特別重視磨削加工后的加工面質(zhì)量和尺寸精度，一般宜采用含極壓添加劑的磨削油，這類油基磨削液由于其潤滑性能好，可減少磨削熱，而且其中的極壓添加劑可與工件材料反應(yīng)，生成低抗剪強(qiáng)度的硫化鐵膜和氯化鐵膜，能減輕磨粒切削刃尖端的磨損，使磨削順利進(jìn)行。為了獲得較好的冷卻性和清洗性，又要保證防火安全，應(yīng)選用低粘度高閃點(diǎn)的磨削油為宜。
2、衍磨：
衍磨加工的工件精度高，表面粗糙度低，加工過程產(chǎn)生的鐵粉和油石粉顆粒度很小，容易懸浮在磨削液中，造成油石孔堵塞，影響加工效率和破壞工件表面的加工質(zhì)量，所以要求冷卻潤滑液首先要具備較好的滲透、清洗、沉降性能。水基冷卻液對細(xì)小粉末的沉降性能差，一般不宜采用。粘度大的油基磨削液也不利粉末的沉降，所以一般采用粘度?。?/span>40℃約2-3mm2/s時(shí)）的礦物油加入一定量的非活性的硫化脂肪油作衍磨油。
十、根據(jù)工件材料選用切削液
1）削難切削材料時(shí)切削液的選用
合理選用切削液，可以有效地減小切削過程中的摩擦，改善散熱條件，降低切削力、切削溫度和刀具磨損，提高刀具耐用度和切削效率，保證已加工表面質(zhì)量和降低產(chǎn)品的加工成本。隨著科學(xué)技術(shù)和機(jī)械加工工業(yè)不斷發(fā)展，一些新型、高性能的工程材料得到廣泛應(yīng)用。這些材料大都屬于切削加工性很差的難切削材料，這就給切削加工帶來了難題。為了使難切削材料的加工難題獲得解決，除合理選擇刀具材料、刀具幾何參數(shù)、切削用量及掌握操作技術(shù)等切削條件外，合理選用切削液也尤為重要的條件。
在難切削材料中，有的硬度高達(dá)65～70HRC，抗拉強(qiáng)度比45號鋼的抗拉強(qiáng)度高三倍左右，造成切削力比切削45號鋼高200％～ 250％；有時(shí)材料導(dǎo)熱系數(shù)只有45號鋼導(dǎo)熱系數(shù)的1／4～1/7或更低，造成切削區(qū)熱量不能很快傳導(dǎo)出去，形成高的切削溫度，限制切削速度的提高；有的材料高溫硬度和強(qiáng)度高，有的材料加工硬化的程度比基體高50％～200％，硬化深度達(dá)0.l～0.3mm，造成切削的困難；有的材料化學(xué)活性大，在切削中和刀具材料產(chǎn)生親和作用，造成刀具產(chǎn)生嚴(yán)重的粘結(jié)和擴(kuò)散磨損；有的材料彈性模量極小和彈性恢復(fù)大及延伸率很大，更難于切削。因?yàn)?，在切削各種難切削材料時(shí)，要根據(jù)所切材料各自的性能與切削特點(diǎn)與加工階段，選擇相宜的切削液，以改善難切削材料的切削加工性，而達(dá)到加工的目的。
常用的切削液有：水溶液、普通乳化液、極壓乳化液、礦物油、植物油、動物油、極壓切削油等。其中，水溶液的冷卻效果最好，極壓切削液的潤滑效果最好。一般的切削液，在200℃左右就失去潤滑能力。可是在切削液中添加極壓添加劑(如氯化石蠟、四氯化碳、硫代磷酸鹽、二烷基二硫、代磷酸鋅）后，就成為潤滑性能良好的極壓切削液，可以在600～1000℃高溫和1470～1960MPa高壓條件下起潤滑作用。所以含硫、氯、磷等極壓添加劑的乳化液和切削油，特別適合于難切削材料加工過程的冷卻與潤滑。下面介紹幾種難切削材料加工時(shí)的切削液選用。
不銹鋼：在粗加工時(shí)，選用3%～5%乳化液或10％～15%極壓乳化液、極壓切削油、硫化油；在精加工時(shí)，選用極壓切削油或10%～20%極壓乳化液、硫化油、硫化油80%～85%加四氯化碳15%～20%、礦物油78%～80%加黑機(jī)油或植物油和豬油18%加硫1.7%、全損耗系統(tǒng)用油90%加四氯化碳10%、煤油50%加油酸25%加植物油25%、煤油60%加松節(jié)油20%加油酸20%；拉削、攻螺紋、鉸孔時(shí)，采用10%～15%極壓乳化液或極壓切削油、硫化豆油或植物油；在硫化油中加10%～20% 四氯化碳、在豬油中加20%～30% 四氯化碳、或在硫化油中加10%～15%煤油用于鉸孔；在硫化油中加入15%～ 20%四氯化碳或用白鉛油加全損耗系統(tǒng)用油或用煤油稀釋氯化石蠟或用MoS2油膏用于攻螺紋；在滾齒或插齒時(shí)，用20%～ 25%極壓乳化液或極壓切削油；在鉆孔時(shí)，用10%～15%乳化液或10%～15%極壓乳化液、極壓切削油、硫化油、MoS2切削劑。
高溫合金：除采用切削不銹鋼所用的切削液外，在粗加工時(shí)，采用硫酸鉀三陵2%加亞硝酸鉀1%加三乙醇胺7%加硼酸7%～10%加甘油7%～10%加水余量；或采用葵二酸7%～ 10%加亞硝酸鈉5%加三乙醇胺7%～ 10%加硼酸7%～10%加甘油7%～10%加水余量。
鈦合金：粗加工時(shí)，采用3%～5%乳化液或10%～15%極壓乳化液；精加工時(shí)，采用極壓切削油或極壓水溶液、四氯化碳加等量的酒精；拉削、攻螺紋和鉸孔時(shí)，采用板壓切削油或蓖麻油、油酸、硫化油、氯化油、蓖麻油60%加煤油40%；鉆孔時(shí)，采用極壓乳化液或極壓切削油、硫化油、電解切削液。
高強(qiáng)度鋼切削加工時(shí)，除選用常用切削液和極壓切削液外，用豆油或菜子油作為攻螺紋切削液，效果較好；加工銅時(shí)，用四氯化碳加N32全損耗系統(tǒng)用油或用MoS2潤滑脂作潤滑劑；精加工純鐵時(shí)，用酒精稀釋蓖麻油作切削液；切削軟橡膠時(shí)，用酒精或蒸餾水作切削液。
2）鋁材加工需要專用切削液
機(jī)械零部件制造加工過程中，鋁合金材料得到了廣泛的使用。鋁合金與大部分鋼材和鑄鐵材料相比，具有一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：較低的屈服強(qiáng)度。因此，加工中需要的切削力較低，可以在刀具不發(fā)生過量磨損的情況下提高切削速度和進(jìn)料比。但是，就鋁合金的切削性能而言，它的柔韌性會帶來兩個(gè)嚴(yán)重的問題：
第一，容易出現(xiàn)粘結(jié)的現(xiàn)象。鋁質(zhì)顆粒粘結(jié)到切削刀具的表面，嚴(yán)重影響加工件表面粗糙度，或在刀具上形成一條“粘結(jié)”的積屑瘤，積屑瘤會產(chǎn)生較大的阻力，因而就需要更高的切削力，從而形成了糟糕的切削痕跡。粘結(jié)和材料變形常常決定了鋁合金在切削加工中的最大切削速度和進(jìn)料比。
第二，由于鋁材具有高度的延展性，它有可能會形成長長的條狀裂紋，這些裂紋會阻斷切削區(qū)域，使切削過程變的困難，同時(shí)切下的碎屑難以被切削液帶走。
在鋁合金加工中需要考慮的另一個(gè)問題是它的高熱脹系數(shù)。機(jī)加工中因變形和摩擦而產(chǎn)生的熱能夠迅速地?cái)U(kuò)展到工件上，從而很難準(zhǔn)確控制工件尺寸，并且需要更大的切削力。因此，為滿足機(jī)械加工制造對鋁合金材質(zhì)越來越大的需求，以及發(fā)展較大的切削速度和進(jìn)料比，獲得更高的勞動生產(chǎn)率，使用專業(yè)鋁加工切削液技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高水平的潤滑和冷卻效果就顯得相當(dāng)重要。
為了使鋁材零部件和鋁合金加工件的表面獲得非常理想的表面粗糙度，需要使用金屬切削液技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高水準(zhǔn)的潤滑條件。邊界潤滑特性是切削液的一個(gè)基本特性，也是實(shí)現(xiàn)工藝目標(biāo)和機(jī)械加工質(zhì)量的主要決定因素。維持或改善鋁材加工質(zhì)量的同時(shí)，不斷地開發(fā)和使用能提供高效邊界潤滑條件的專業(yè)切削液，會使切削速度、進(jìn)料比和金屬加工過程的整個(gè)勞動生產(chǎn)率都得到極大的提高。
十一、根據(jù)刀具材料選用切削油
1、刀具鋼刀具：
其耐熱溫度約在200-300℃之間，只能適用于一般材料的切削，在高溫下會失去硬度。由于這種刀具耐熱性能差，要求冷卻液的冷卻效果要好，一般采用乳化液為宜。
2、高速鋼刀具：
這種材料是以鉻、鎳、鎢、鉬、釩（有的還含有鋁）為基礎(chǔ)的高級合金鋼，它們的耐熱性明顯地比工具鋼高，允許的最高溫度可達(dá)600℃。與其他耐高溫的金屬和陶瓷材料相比，高速鋼有一系列優(yōu)點(diǎn)，特別是它有較高的堅(jiān)韌，適合于幾何形狀復(fù)雜的工件和連續(xù)的切削加工，而且高速鋼具有良好的可加工性和價(jià)格上容易被接受。
使用高速鋼刀具進(jìn)行低速和中速切削上，建議采用油基切削液或乳化液。在高速切削時(shí)，由于發(fā)熱量大，以采用水基切削液為宜。若使用油基切削液會產(chǎn)生較多油霧，污染環(huán)境，而且容易造成工件燒傷，加工質(zhì)量下降，刀具磨損增大。
3、硬質(zhì)合金刀具：
用于切削刀具的硬質(zhì)合金是由碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）、碳化鉭（TaC）和5-10%的鈷組成，它的硬度大大超過高速鋼，最高允許工作溫度可達(dá)1000℃，具有優(yōu)良的耐磨性能，在加工鋼鐵材料時(shí)，可減少切屑間的粘結(jié)現(xiàn)象。
在選用切削液時(shí)，要考慮硬質(zhì)合金對驟熱的敏感性，盡可能使刀具均勻受熱，否則會導(dǎo)致崩刃。在加工一般的材料時(shí)，經(jīng)常采用干切削，但在干切削時(shí)，工件溫升較高，使工件易產(chǎn)生熱變形，影響工件加工精度，而且在沒有潤滑劑的條件下進(jìn)行切削，由于切削阻力大，使功率消耗增大，刀具的磨損也加快。硬質(zhì)合金刀具價(jià)格較貴，所以從經(jīng)濟(jì)方面考慮，干切削也是不合算的。在選用切削液時(shí)，一般油基切削液的熱傳導(dǎo)性能較差，使刀具產(chǎn)生驟冷的危險(xiǎn)性要比水基切削液小，所以一般選用含有抗磨添加劑的油基切削液為宜。在使用冷卻液進(jìn)行切削時(shí)，要注意均勻地冷卻刀具，在開始切削之前，最好預(yù)先用切削液冷卻刀具。對于高速切削，要用大流量切削液噴淋切削區(qū)，以免造成刀具受熱不均勻而產(chǎn)生崩刃，亦可減少由于溫度過高產(chǎn)生蒸發(fā)而形成的油煙污染。
4、陶瓷刀具：
采用氧化鋁、金屬和碳化物在高溫下燒結(jié)而成，這種材料的高溫耐磨性比硬質(zhì)合金還要好，一般采用干切削，但考慮到均勻的冷卻和避免溫度過高，也常使用水基切削液。
5、金剛石刀具：
具有極高的硬度，一般使用于切削。為避免溫度過高，也象陶瓷材料一樣，許多情況下采用水基切削液。
十二、根據(jù)機(jī)床要求選用切削液
在選用切削液時(shí)，必須考慮到機(jī)床的結(jié)構(gòu)裝置是否適應(yīng)。有些機(jī)床，如多軸自動車床、齒輪加工機(jī)床等，設(shè)計(jì)時(shí)就已考慮使用油基切削液，所以沒有采用特殊的軸承密封蓋和特殊的裝置來保護(hù)機(jī)床內(nèi)部機(jī)構(gòu)免受外界水、汽的侵襲，并且這類機(jī)床大都靠油基切削液來潤滑接近切削區(qū)域的運(yùn)動部件，因而必須使用油基切削液。如果使用水基切削液，水溶液會滲入到軸承和機(jī)床內(nèi)部機(jī)構(gòu)，使這些零部件脫油而產(chǎn)生腐蝕和加速磨損。水基切削液滲入液壓系統(tǒng)會使液壓油乳化變成油包水或水包油的乳化液，使粘度增大或大幅度下降，改變了液壓油的性質(zhì)，影響液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，對于那些原用油基切削液的機(jī)床，要轉(zhuǎn)用水基切削液時(shí)必須慎重，必要時(shí)要作適當(dāng)?shù)母难b，否則會導(dǎo)致機(jī)床損壞。
十三、金屬切削油的維護(hù)和管理
1、油基切削液的維護(hù)與管理：
油基切削液在使用過程中不易變質(zhì)，一般只需定期補(bǔ)充所消耗的一部分以維持足夠的循環(huán)油量，是一種長期使用易于管理的切削液。所謂易于管理只是相對與水基切削液而言。為了長期保持油基切削液的性能，加強(qiáng)管理也是必要的。
在注入新的切削液時(shí)，必須事先將油箱清洗干凈，去除切屑、油泥、淤渣等。如果在新的切削液中混入已經(jīng)變質(zhì)的切削液、游污等，將加速新液的劣化變質(zhì)。在使用期間換用別的切削液時(shí)，要預(yù)先進(jìn)行兩種切削液的相容性和性能變化檢查，如不相容或混合后性能下降時(shí)，則要前一種切削液清除后才能換上后一種切削液。
油基切削液在使用管理上必須注意以下問題：1）因混入水分而引起潤滑性、防銹性下降。2）因混入漏油使有效成分減少而引起性能降低。3）微細(xì)切屑、鐵粉、淤渣的堆積導(dǎo)致切削液的使用性能變差。4）機(jī)床軸承部件和供液泵中使用的鋼合金產(chǎn)生變黑、腐蝕。
關(guān)于水分混入切削液的原因，主要是前道工序是水基切削液，水由工件帶進(jìn)來，或使用過水基切削液的機(jī)床換用油基切削液時(shí)，液箱和管道積存有水分等。為了除去附著在工件和機(jī)床的水分，必須先用具有水置換性的防銹油和清洗油進(jìn)行處理，將水分通過置換性防銹油或清洗油帶走。水分混入切削液中使切削液防銹性能下降，特別切削液中有些潤滑添加劑遇到水會分解，產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)，使機(jī)床和工件生銹，而且有些添加劑遇水會變成粘稠狀物質(zhì)，堵塞過濾網(wǎng)，影響切削液的正常使用。切削液含水后，其潤滑性能也大幅度下降，使刀具耐用度縮短。
混入少量水的油基切削液，可加熱蒸發(fā)，再用活性白土吸附并過濾，可重新使用，如切削性能下降，可適當(dāng)補(bǔ)充一些添加劑（如加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的JQ-1精密切削潤滑劑或JQ-2極壓切削潤滑劑），便可恢復(fù)原來的使用性能。
在油基切削液的管理上，要特別當(dāng)心漏油的混入。因油基切削液與機(jī)床用的液壓油、潤滑油同為礦油，故僅從外觀不能判斷是否有漏油混入。液壓油和一般潤滑油所含添加劑濃度比油基切削液低，如果大量的潤滑油混入到油基切削液中，其添加劑的濃度就會降低，結(jié)果使其切削性能下降，刀具的耐用度縮短。一般混入油的量如超過30%，油基切削液的性能就會顯著下降，這時(shí)就要補(bǔ)充添加劑或?qū)⒂徒蹈袷褂?。所以為了保持油基切削液的性能，必須盡量減少漏油的混入。如組合機(jī)床、滾齒機(jī)等機(jī)床從結(jié)構(gòu)上幾乎都是使?jié)櫥土魅肭邢饕褐?，要避免潤滑油的漏入很困難。這時(shí)應(yīng)粗略估計(jì)一下每月漏入切削液的漏油量，定期補(bǔ)充一些切削潤滑劑（如JQ-1和JQ-2），便可使切削液長期保持良好的切削性能。液壓油的混入大都是由于密封不良所致，故只要檢修好密封裝置就能防止液壓油的混入。
切削液在使用過程中存在較大的問題是微細(xì)切屑、鑄鐵粉、淤渣等沉積在油箱內(nèi)會加速切削油的劣化變質(zhì)，使油的粘度增高或生成膠狀物質(zhì)等。所以在切削過程中，不僅要除去大切屑，連細(xì)微粉也要定期清除，便可減輕切削液的污濁，延長切削液的使用壽命。
在槍鉆加工、磨削加工中，金屬粉混入切（磨）削液不但會損傷供液泵，而且會使已加工表面粗糙度惡化，所以必須采用過濾法排除切屑。槍鉆機(jī)床要求使用10um的濾紙進(jìn)行切削液過濾。另外切削液的油箱也要足夠大，使切削液在循環(huán)過程中保持足夠的油量，減少切削液的溫升。此外，定期補(bǔ)充新液，使供液箱內(nèi)保持足夠的液量對減少切削液的溫升也很重要。切削液的溫度過高，不僅影響工件的加工精度，也會加快切削液的劣化。
機(jī)床的軸承部件和供液泵中使用的鋼合金產(chǎn)生變黑和腐蝕，主要是使用含有活性硫系極壓添加劑的切削液引起的，所以對有銅合金與切削液接觸的機(jī)床，應(yīng)選用非活性型的切削液。直接用硫磺粉加入礦油中生產(chǎn)的硫化切削液對銅合金的腐蝕嚴(yán)重，改用硫化脂肪油加入礦油中配制的硫化切削液，其活性度明顯下降，基本上對銅合金不產(chǎn)生腐蝕。
2、乳化液的維護(hù)與管理：
乳化液的維護(hù)保養(yǎng)比油基切削液復(fù)雜得多。當(dāng)配置乳化液時(shí)，要先將水加滿水箱，然后邊攪拌邊加入乳化油。要避免將水加入油中或用少量的水稀釋乳化油，否則會得到油包水型乳化液，這類乳化液的粘度大，不適合一般的切削使用。
配制乳化液所用的水十分重要，含有各種礦物質(zhì)和鹽的硬水常會防礙乳化過程。用硬水配制的乳化液常會迅速分層，析出大量的油和不溶于水的皂，影響使用效果。另一方面，如水質(zhì)太軟，泡沫就有可能增多。所以配制乳化液時(shí)要預(yù)先了解水質(zhì)的情況，如水質(zhì)太硬必須經(jīng)過預(yù)處理，可在水中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-0.3%的三聚磷酸鈉或二乙胺四醋酸鈉便可起到降低水質(zhì)硬度的作用。但加入三聚磷酸鈉過多會導(dǎo)致細(xì)菌、霉菌的繁殖。所以如果當(dāng)?shù)氐淖詠硭捕冗^大，最好使用去離子水。
乳化液中含有的脂肪油和不飽和脂肪酸很容易被微生物侵蝕。乳化液中經(jīng)常遇到的微生物有細(xì)菌、霉菌和藻類三類，這三類微生物對乳化液的穩(wěn)定性有不利影響。許多乳化液都含有殺菌劑，但其添加量都受到油溶解度的限制。當(dāng)配制成乳化液時(shí)，殺菌劑的濃度進(jìn)一步降低，因而降低了它的殺菌作用。乳化液受到微生物的侵蝕后，乳化液中的不飽和脂肪酸等化合物被微生物所分解，破壞了乳化液的平衡，產(chǎn)生析油，析皂及酸值增大，引起乳化液腐敗變質(zhì)。觀察乳化液的腐敗現(xiàn)象有如下過程：1）輕微的腐敗臭氣發(fā)生。2）乳化液由白色變成灰褐色。3）PH值，防銹性急劇下降。4）乳化液油水分離，生成沉渣或油泥等物質(zhì)，堵塞過濾網(wǎng)。5）切削、磨削性能下降。6）產(chǎn)生臭味擴(kuò)散到整個(gè)車間，使操作環(huán)境惡化，不得不更換新的切削液。
為了防止乳化液腐敗，可以采取如下措施：1）注入新液時(shí)，首先要把機(jī)床周圍及供液系統(tǒng)內(nèi)的切屑和油污等物全清除，并用殺菌劑消毒后才加入新液。不清洗干凈就等于向新液中投放腐敗的菌種。2）乳化液稀釋要用自來水或軟水，避免使用含大腸桿菌和無機(jī)鹽多的地下水。
3）要進(jìn)行補(bǔ)給液的管理，保持乳化液在規(guī)定的濃度下工作，稀薄濃度的乳化液助長細(xì)菌的繁殖。4）當(dāng)發(fā)現(xiàn)PH值有降低的傾向時(shí)，應(yīng)添加PH值增高劑（如碳酸鈉），使PH值保持在9左右。當(dāng)乳化液的PH值超過9時(shí)，微生物便難于繁殖。5）節(jié)假日等長期停機(jī)時(shí)，應(yīng)向液箱內(nèi)定期鼓入空氣，以防止厭氧菌的繁殖，同時(shí)也可除去臭氣。6）在注意防止漏油混入的同時(shí)，按裝一個(gè)能迅速除去混入漏油的裝置。7）采用有效的排屑方式，避免切屑堆積在液箱內(nèi)。8）若覺察到腐敗的征兆，應(yīng)立即添加殺菌劑將菌殺滅。
一般酚類的殺菌劑毒性較大，對廢液的排放造成污染，已較少使用。目前較常用的低毒殺菌劑為三丹油，添加量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約0.1-0.2%（對稀釋后的乳化液），對延長乳化液的使用周期有明顯效果。
3、合成切削液的維護(hù)與管理：
合成切削液屬于單相體系，沒有乳化液的成分復(fù)雜，PH值也較乳化液高（一般9-9.5），而且合成液中常含有硼酸鹽、苯甲酸鹽、亞硝酸鹽等成分，這些成分都有一定的抗微生物分解的能力，所以合成液的使用壽命一般都較乳化液長，不易腐敗變質(zhì)。
在使用合成切削液時(shí)主要應(yīng)注意三個(gè)問題：一是要控制好使用濃度，在切削液使用一段時(shí)間后，由于水份蒸發(fā)及工件、切屑帶走一部分切削液，在補(bǔ)充水時(shí)要按比例加入一定量的原液，最好定期作濃度檢查，如濃度變化較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整加入的水量和原液量，使切削液保持在規(guī)定的濃度范圍內(nèi)使用；二要盡量避免在合成液中混入潤滑油，由于合成液一般都含有較多的表面活性劑，混入潤滑油后，油便被乳化，使合成液逐漸變?yōu)槿榛海绊懫涫褂眯阅?，也容易引起發(fā)臭變質(zhì)；三是避免使用硬度過大的水。合成液中一般都含有脂肪酸皂作潤滑劑，如水的硬度大時(shí)，水中的鈣、鎂離子與脂肪酸反應(yīng)生成不溶性皂，使?jié)櫥阅芟陆?，并影響清洗效果。所以對硬度大的水要進(jìn)行軟化處理后再進(jìn)行配制，或在組分中加入抗硬水劑。
在合成液中定期加入一定量的殺菌劑也可以延長換液的周期。
使用合成切削液要特別注意重視機(jī)床和工件的防銹管理。使用的稀釋水中若含有多量的氯化鈉、硫酸鹽、不僅易引起切削液餓腐敗，也會降低其防銹性能，所以稀釋水應(yīng)選用好的水質(zhì)。切削液的防銹性與濃度有著密切關(guān)系，當(dāng)防銹性降低時(shí)，一般采取的措施是補(bǔ)充原液以提高合成切削液的濃度。合成切削液不含油，水分蒸發(fā)后不能在金屬表面留下一層油膜，其防銹性能比油基切削液和防銹乳化液差。工件在工序之間滯留，或氣象條件驟變，空氣濕度大等環(huán)境都易引起生銹，應(yīng)考慮將工件浸入防銹水或涂上防銹油以防止銹蝕。機(jī)床的工作臺面在下班前也應(yīng)將水抹干凈涂上防銹油。
國家防銹 潤滑行業(yè) 團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn) 主持起草單位
