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机械加工切削液的使用

摘要:切削液是机械加工中应用的重要工作介质,具有冷却、润滑、清洗、防锈的重要作用。本文介绍了切削液在机械加工中的应用,包括常见品牌、选用方法、建议更换周期;阐述了切削液的日常维护方法和注意事项;分析了切削液的存放与管理;指出了切削液废液的处理原则。

关键词:机械加工;切削液;使用

切削液是指在金属切削加工过程中用于润滑和冷却加工工具和加工部件的一种混合润滑剂,通常也可称为金属加工液(油)。此外,生产实践中,按照使用场合的不同,切削液有不同的习惯性称呼。例如:应用于切削加工的切削液和应用于磨削加工的磨削液;应用于珩磨加工的珩磨油;应用于滚齿、插齿加工的冷却油等等。切削液的作用主要包括:1)冷却。它可以降低切削温度,提高刀具耐用度和减小工件热变形,保证加工质量。一般的情况下,可降低切削温度50~150℃。2)润滑。可以减小切屑与前刀面,工件与刀具后刀面的摩擦,以降低切削力,切削热和限制积屑瘤和鳞刺的产生。3)清洗。可以将粘附在工件,刀具和机床上的切屑粉末,在一定压力的切削液作用下冲洗干净。4)防锈。防止机床、工件、刀具受周围介质(水分、空气、手汗)的腐蚀。

1切削液的应用

1)切削液常见品牌主要有阔福润、英飞特、壳牌、美孚、BFO/宝菲莱、索迪斯、隆昇航铂伟业、嘉实多、紫润、方川、韵涛、环力、洛生、Skaln、Feintool、泽佳兴、劲美、ybs等。2)在选用切削液时主要依据是:①根据工件材料的性质选用切削液。切削液应保证工件工序间的防锈作用,不锈蚀工件。加工铜合金时,不应选用含硫的切削液。加工铝合金时应选用pH值为中性的切削液[1]。切削镁合金时,不能用水溶液,以免燃烧。②用户在选用切削液时,可根据本厂特定的加工情况,先初选认为综合性能较好的2~3种切削液,经工厂试用后,确定出性能满足本厂加工工艺要求,价格适宜的切削液。3)建议换液周期:①夏季高温和梅雨季节,建议一个半月换液一次,尤其是乳化油,容易发臭。②冬季的换液周期可达三个月以上。③其它季节两个月更换一次。

2切削液的日常维护

1)更换机床切削液时,一定要将原切削液倾倒干净,并进行彻底的清洗;否则已变质的原残留切削液将有可能导致刚更换切削液的迅速变质[2]。2)生产过程中添加切削液时,一定要按说明书上使用比例添加,切忌只加水不加切削液,否则将有可能导致产品生锈,为使切削液充分发挥效能,减少沉淀物的产生,故配制工作时应用干净的自来水而不要用硬度超过300ppm的井水,可在水中加入0.1-0.3%三聚磷酸钠或二乙胺四酸钠,但不宜过多,否则将导致细菌霉菌的繁殖增大[3]。3)切削液原液兑水加入机床后,切忌长期静置不用,机床不生产时,最好每天开泵将切削液循环三十分钟。4)现场有专职人员对切削液进行管理维护,定期检测,检测项目包括:浓度(折光)、PH值(8.5~9.2)、外观(变色、破乳)、气味、浮油、泡沫等情况[4]。一旦其主要性能不能满足使用要求,就必须更换新液。5)保持规定浓度,切削液消耗后,及时补充新液。6)保持清洁,防止异物和灰尘进入。7)及时清除浮油和切屑。

3切削液的存放与管理

3.1原液存放

1)包装:①大罐包装,1000升容量塑料大桶(较少厂家提供此规格的包装);②大桶包装,最常见为200升规格的铁桶;部分厂家提供208升或209升规格;③小桶包装,最常见为18升或20升规格的塑料桶;部分厂家提供25升规格。2)存放:应避光、避热、避潮室内存放;理想存放温度为4-30摄氏度;其具体上限和下限需参照每家公司自己的产品存放说明。最好的放置方式是侧放,桶盖在上侧。如果不得以必须室外临时放置,务必在桶上遮盖防雨布。切削液均有存放期限的限制:一般而言水溶性产品从生产日起的有效存放期为1-3年(视品种和厂家而不同),纯油性产品从生产日起的有效存放期为2-5年(视品种和厂家而不同)[5]。超过存放期的产品需进行质量检测确认状态正常后才能使用。因此存放和使用应遵循“先进先出”的原则。此外,存放的油品需保持桶身清洁,标识清晰。

3.2管理

设置三级管理:1)现场日检。设置专人负责机器的切削液管理,检测内容有气味(与新油味道对比)、外观(与新油颜色对比,是否有气泡、是否混入其他油)、浓度(折射仪测量)、PH值(试纸检测)、原液补充情况、水补充情况、液压油补充情况。2)车间周检,每周一次。检查切削液的浓度、PH值和外观、气味。3)化验室双周检。每双周检查一次样品,检查项目包括气味、外观、浓度、PH值、总硬度、防锈性等。4)检测人员应该涂好保护油、穿好工作装、带手套、避免切削液与皮肤直接接触。

4切削液废液处理

在加工过程中,废切削液属于危废,尤其其中包含的金属废渣如果随意排放则会污染环境:1)水基切削液废液处理:水基切削液中含用各种表面活性剂和/或矿物油,油分难于分离,废液中还混入了大量的漏油、切屑、磨粒粉末等,处理起来比较难,因此水基切削液废液统一送往污水处理站进行处理。2)油基切削液废液处理:油基切削液的废液属可再生利用资源,产生的废液应进行集中收集管理,再依《废弃物管理规定》进行处理,有具有资质的企业专门负责。

作者:王海龙 单位:中铁工程装备集团有限公司

参考文献:

[1]陈军,杨丹.金属切削液对铝合金摩擦和缓蚀性能的影响[J].特种铸造及有色合金,2015,35(8):802-805.

[2]张自卫.金属切削液(二)[J].磨床与磨削,1995(1):19-24.

[3]叶毅.金属切削液的合理使用[J].世界制造技术与装备市场,2010(3):85-89.

[4]李正要,汪莉,宋存义,等.乳化液废水处理方法[J].北京科技大学学报,2003(3):203-206.

[5]周健,陶德华,张建华.金属加工切削液新进展[A].中国机械工程学会摩擦学分会润滑技术专业委员会.中国机械工程学会摩擦学分会润滑技术专业委员会第七届学术年会论文集[C].中国机械工程学会摩擦学分会润滑技术专业委员会,2000:2.

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