常用切削液及其选用

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在金属切削加工中，合理选用切削液可以减少切削过程中的摩擦，从而降低切削力和切削温度，减少工件的热变形。这对提高加工表面质量、加工精度和刀具耐用度起着重要的作用。

[size=1.4em]知识点一　切削液的作用

切削液主要起冷却、润滑、清洗和防锈的作用。

1.冷却作用

切削液浇注到切削区域后，通过其热传递和汽化使切削刀具和工件的温度降低，从而起到冷却作用。冷却的主要目的是使切削区切削温度降低，尤为重要的是降低前刀面上的最高温度。切削液冷却作用的好坏，取决于它的导热系数、比热容、汽化热、汽化速度、流量、流速等。一般来说，水溶液的冷却性能最好，油类最差，乳化液介于两者之间，而三乙醇接近于水溶液。实验表明：车削时，如切削液从刀具的主后刀面向上方喷射至切削刃，冷却效果较好，因而应避免从前刀面处向下方喷射切削液。冷却时要充分扩大冷却范围，冷却的方法有喷雾冷却法和内冷却法等。

2.润滑作用

切削加工时，切削液渗透到刀具与切削工件的接触表面之间形成边界润滑，从而起到润滑作用。所谓边界润滑，就是在切削时刀具前刀面与切屑接触，接触表面间压力较大、温度较高，使部分润滑膜厚度逐渐变薄，直到消失，造成金属表面波峰直接接触；而其余部位仍保持着润滑膜，从而减小金属直接接触面积，降低摩擦因数。切削液的润滑性能直接与所形成润滑膜的牢固程度有关。边界润滑形成的润滑膜具有物理吸附和化学吸附两种性质。物理吸附润滑膜主要是靠切削液中的油性添加剂（如动植物油及油酸、胺类、醇类或脂类中极性分子）吸附形成。油性添加剂主要应用于低压、低温状态下的边界润滑。在高压、高温边界润滑状态下（即极压润滑状态下），切削液中必须添加极压添加剂形成另一种性质的润滑膜。常用的极压添加剂是含硫、磷、氯、碘等的有机化合物，如硫化动植物油、硫化烯烃、氯化石蜡、氯化脂肪酸、脂酸、有机磷酸酯和硫化磷酸锌等。这些化合物与金属表面起化学反应，生成新的化合物薄膜，如硫化铁、氯化亚铁、氧化铁、磷酸铁等润滑膜，使边界润滑层有较好的润滑作用。

3.清洗作用

浇注切削液能冲走在切削过程中产生的较细碎屑或磨粒，从而起到清洗加工表面和机床导轨面的作用。

4.防锈作用

在切削液中加入防锈添加剂（如亚硝酸钠、磷酸三钠、三乙醇胺和石油磺酸钡）使金属表面生成保护膜，可使机床、工件不受空气、水分和酸等介质的腐蚀，从而起到防锈作用。

[size=1.4em]知识点二　常用切削液及其选用

常用切削液有水溶液、乳化液和切削油3大类。

1.水溶液

水溶液的主要成分是水，并加入防锈添加剂，主要起冷却作用。表面活性水溶液是一种常用的水溶液，用于精车和铰孔等，可用94.5%的水、4%的肥皂和1.5%的无水碳酸钠配制而成。

2.乳化液

乳化液是将乳化油用水稀释而成的。乳化油是由矿物油、乳化剂及添加剂配成的，如三乙醇胺油酸皂、69-1防锈乳化油和极压乳化油等。按乳化油的含量可配制不同浓度的乳化液，低浓度乳化液主要起冷却作用，适用于粗加工；高浓度乳化液主要起润滑作用，适用于精加工和复杂工序加工。

3.切削油

切削油有机械油、轻柴油、煤油等矿物油，还有豆油、菜籽油、蓖麻油、猪油、鲸油等动植物油。纯矿物油润滑效果一般，动植物油仅适用于低速精加工。普通车削、攻螺纹可选用机械油；精加工有色金属和铸铁时，应选用黏度小、润滑性好的煤油与其他矿物油的混合油；自动机床可选用黏度小、流动性好的轻柴油。在切削油中加入硫、氯和磷等极压添加剂后，能显著提高润滑和冷却作用，这在精加工、关键工序和难加工材料切削时尤为重要。

总之，切削液应根据工件材料、刀具材料、加工方法和加工要求进行选用，若选用不当就得不到应有的效果。表1-1所示为常用切削液的配方，表1-2所示为切削液选用推荐表，供读者参考。

[size=0.8em]表1-1　常用切削液的配方