一、油基切削液的维护与管理

     油基切削液在使用过程中不易变质，一般只需定期补充所消耗的一部分以维持足够的循环油量，是一种长期使用易于管理的切削液。所谓易于管理只是相对于水基切削液而言。为了长期保持油基切削液的性能，加强管理也是必要的。

     在注入新的切削液时，必须事先将油箱清洗干净，去除切屑、油泥、淤渣等。如果在新的切削液中混入已经变质的切削液、油污等，将加速新液的劣化变质。在使用期间换用别的切削液时，要预先进行两种切削液的相容性和性能变化检查，如不相容或混合后性能下降时，则要前一种切削液清除后才能换上后一种切削液。

     油基切削液在使用管理上必须注意以下问题：

        1、因混入水分而引起润滑性、防锈性下降。

        2、因混入漏油使有效成分减少而引起性能降低。

        3、微细切屑、铁粉、淤渣的堆积导致切削液的使用性能变差。

        4、机床轴承部件和供液泵中使用的铜合金产生变黑、腐蚀。

     关于水分混入切削液的原因，主要是前道工序是水基切削液，水由工件带进来，或使用过水基切削液的机床换用油基切削液时，液箱和管道积存有水分等。为了除去附着在工件和机床的水分，必须先用具有水置换性的防锈油和清洗油进行处理，将水分通过置换性防锈油或清洗油带走。水分混入切削液中使切削液的防锈性能下降，特别切削液中有些润滑添加剂遇到水会分解，产生腐蚀性物质，使机床和工件生锈，而且有些添加剂遇水会变成粘稠状物质，堵塞过滤网，影响切削液的正常使用。切削液含水后，其润滑性能也大幅度下降，使刀具耐用度缩短。

     混入少量水的油基切削液，可加热蒸发，再用活性白土吸附并过滤，可重新使用，如切削性能下降，可适当补充一些添加剂（如加入质量分数为10%的JQ-1精密切削润滑剂或JQ-2极压切削润滑剂），便可恢复原来的使用性能。

     在油基切削液的管理上，要特别当心漏油的混入。因油基切削液与机床用的液压油、润滑油同为矿油，故仅从外观不能判断是否有漏油混入。液压油和一般润滑油所含添加剂浓度比油基切削液低，如果大量的润滑油混入到油基切削液中，其添加剂的浓度就会降低，结果使其切削性能下降，刀具的耐用度缩短。一般混入油的量如超过数量分数30%，油基切削液的性能就会显著下降，这时就要补充添加剂或将油降格使用。所以为了保持油基切削液的性能，必须尽量减少漏油的混入。但组合机床、滚齿机等机床从结构上几乎都是使润滑油流入切削液中，要避免润滑油的漏入似乎很困难。这时应粗略估计一下每月漏入切削液的漏油量，定期补充一些切削润滑剂（如JQ-1和JQ-2），便可使切削液长期保持良好的切削性能。液压油的混入大都是由于密封不良所致，故只要检修好密封装置就能防止液压油的混入。

     切削液在使用过程中存在较大的问题是微细切屑、铸铁粉、淤渣等沉积在油箱内加速切削油的劣化变质，使油的粘度增高或生成胶状物质等。所以在切削过程中，不仅要除去大切屑，连细微粉也要定期清除，便可减轻切削液的污浊，延长切削液的使用寿命。

     在枪钻加工、磨削加工中，金属粉混入切（磨）削液不但会损伤供液泵，而且会使已加工表面粗糙度恶化，所以必须采用过滤法排除切屑。枪钻机床要求使用10μm的滤纸进行切削液过滤。另外切削液的油箱也要足够大，使切削液在循环过程中保持足够的油量，减少切削液的升温。此外，定期补充新液，使供液箱内保持足够的液量对减少切削液的温升也很重要。切削液的温度过高，不仅影响工件的加工精度，也会加快切削液的劣化。

     机床的轴承部件和供液泵中使用的铜合金产生变黑和腐蚀主要是使用含有活性硫系极压添加剂的切削液引起，所以对有铜合金与切削液接触的机床，应选用非活性型的切削液。直接用硫磺粉加入矿油中生产的硫化切削液对铜合金的腐蚀严重，改用硫化脂肪油加入矿油中配制的硫化切削液，其活性度明显下降，基本上对铜合金不产生腐蚀。

     二乳化液的维护与管理

     乳化液的维护保养比油基切削液复杂得多。当配制乳化液时，要先将水加满水箱，然后边搅拌边加入乳化油。要避免将水加入油中或用少量的水稀释乳化油，否则会得到油包水型乳化液，这类乳化液的粘度大，不适合一般的切削使用。

     配制乳化液所用的水十分重要，含各种矿物质和盐的硬水常会妨碍乳化过程。用硬水配制的乳化液常会迅速分层，析出大量的油和不溶于水的皂，影响使用效果。另一方面，如水质太软，泡沫就有可能增多。所以配制乳化液时要预先了解水质的情况，如水质太硬必须经过预处理，可在水中加入质量分数为0.1%-0.3%的三聚磷酸钠或二乙胺四醋酸钠便可起到降低水质硬度的作用。但加入三聚磷酸钠过多会导致细菌、霉菌的繁殖。所以如果当地的自来水硬度过大，最好使用去离子水。

     乳化液中含有的脂肪油和不饱和脂肪酸很容易被微生物侵蚀。乳化液经常遇到的微生物有细菌、霉菌和藻类三类，这三类微生物对乳化液的稳定性有不利影响。许多乳化液都含有杀菌剂，但其添加量都受到油溶解度的限制。当配制成乳化液时，杀菌剂的浓度进一步降低，因而降低了它的杀菌作用。乳化液受到微生物的侵蚀后，乳化液中的不饱和脂肪酸等化合物被微生物所分解，破坏了乳化液的平衡，产生析油，析皂及酸值增大，引起乳化液腐败变质。观察乳化液的腐败现象有如下过程：

        1、轻微的腐败臭气发生。

        2、乳化液由乳白色变成灰褐色。

        3、PH值、防锈性急剧下降。

        4、乳化液油水分离，生成沉渣或油泥等物质，堵塞过滤网。

        5、切削、磨削性能下降。

        6、产生臭味扩散到整个车间，使操作环境恶化，不得不更换新的切削液。

     为了防止乳化液腐败，可以采取如下措施：

        1、注入新液时，首先要把机床周围及供液系统内的切屑和油污等物全清除，并有杀菌剂消毒后才加入新液。不清洗干净就等于向新液中投放腐败的菌种。

        2、乳化液稀释要用自来水或软水，避免使用含大肠杆菌和无机盐多的地下水。

        3、要进行补给液的管理，保持乳化液在规定的浓度下工作，稀薄浓度的乳化液助长细菌的繁殖。

        4、当发现PH值有降低的倾向时，应添加PH值增高剂（如碳酸钠），使PH值保持在9左右。当乳化液的PH值超过9时，微生物便难于繁殖。

        5、节假日等长期停机时，应向液箱内定期鼓入空气，以防止厌氧菌的繁殖，同时也可除去臭气。

        6、在注意防止漏油混入的同时，安装一个能迅速除去混入漏油的装置。

        7、采用有效的排屑方式，避免切屑堆积在液箱内。

        8、若觉察到腐败的征兆，应立即添加杀菌剂将菌杀灭。

     一般酚类的杀菌剂毒性较大，对废液的排放造成污染，已较少使用。目前较常用的低毒杀菌剂为三丹油，添加量的质量分数约0.1%-0.2%（对稀释后的乳化液），对延长乳化液的使用周期有明显效果。

     三、合成切削液的维护与管理

     合成切削液属于单相体系，没有乳化液的成分复杂，PH值也较乳化液高（一般9-9.5），而且合成液中常含有硼酸盐、苯甲酸盐、亚硝酸盐等成分，这些成分都有一定的抗微生物分解的能力，所以合成液的使用寿命一般都较乳化液长，不易腐败变质。

     在使用合成切削液时主要应注意三个问题：一是要控制好使用浓度。在切削液使用一段时间后，由于水分蒸发及工件、切屑带走一部分切削液，在补充水时要按比例加入一定量的原液，最好定期作浓度检查，如浓度变化较大时，应适当调整加入的水量和原液量，使切削液保持在规定的浓度范围内使用；二要尽量避免在合成液中混入润滑油，由于合成液一般都含有较多的表面活性剂，混入润滑油后，油便被乳化，使合成液逐渐变为乳化液，影响其使用性能，也容易引起发臭变质；三是避免使用硬度过大的水。合成液中一般都含有脂肪酸皂作润滑剂，如水的硬度大时，水中的钙、镁离子与脂肪酸反应生成不溶性皂，使润滑性能下降，并影响清洗效果。所以对硬度大的水要进行软化处理后再进行配制，或在组份中加入抗硬水剂。

     在合成液中定期加入一定量的杀菌剂也可以延长换液的周期。

     使用合成切削液要特别重视机床和工件的防锈管理。使用的稀释水中若含有多量的氯化钠、硫酸盐，不仅易引起切削液的腐败，也会降低其防锈性能，所以稀释水应选用好的水质。切削液的防锈性与浓度有着密切关系，当防锈性降低时，一般采取的措施是补充原液以提高合成切削液的浓度。合成切削液不含油，水分蒸发后不能在金属表面留下一层油膜，其防锈性能比油基切削液和防锈乳化液差。工件在工序之间滞留，或气象条件骤变，空气湿度大等环境都易引起生锈，应考虑将工件浸入防锈水或涂上防锈油以防止锈蚀。机床的工作台面在下班前也应将水抹干净涂上防锈油。

  切削液的使用方法对刀具寿命和加工质量都有很大影响，即使是最好的切削液，如果不能有效地输送到切削区域，也不能起到应有的作用。因此选用以润滑为主的切削液时（如切削油），应当把它输送到能在摩擦表面生成油膜的部位。相反，如果选用的切削液以冷却为主（水基切削液），就应当使切削液接近刀具的刃部。这种条件下通常要用压力法强迫切削液进入切削区域，从而把刀具、工件、切屑由于摩擦和变形所产生的热量带走。连续应用切削液比间断应用切削液好，间断应用切削液会产生热循环，从而导致硬而脆的刀具材料（硬质合金刀具）产生裂纹和崩刀。间断使用切削液除了缩短刀具寿命外，还会使工件表面粗糙度不均匀。

     正确使用切削液的另一个好处是有效地排除切屑，这也有助于刀具寿命的延长。如适当安放切削液的喷嘴，可防止铣刀和钻头的排屑堵死或排屑不畅。对于一些大工件的加工，或大进给量的强力切削、磨削，采用连排或多排的冷却液喷嘴，使之能充分冷却，有利于提高加工效率，保证加工质量。

    （1）手工加油法   固体或膏状剂可以用毛笔、刷子将润滑剂或滴落到刀具或工件上（主要是攻螺纹、板牙套螺纹时）。最近还研制出手提式供液器，通过加压将润滑剂雾化，喷到刀具和工件上。

      在没有配量冷却系统的机床上，如果钻孔或攻螺纹的数量不多，用手工加油是有效的方法。当在同一机床上要完成良种不同加工时，用手工加油可以与机床上的溢流冷却系统配合起来使用。

     （2）溢流法   最常见的使用切削液的方法是溢流法。用低压泵把切削液打入管道中，经过阀门从喷嘴流出，喷嘴安装在接近切削区域。切削液流过切削区后再流到机床的不同部件上，然后汇集到集油盘内，从集油盘流回切削液箱中，循环使用。因此，切削液箱应有足够的容积，使切削液有时间冷却并使细的切屑及磨粒等沉降。视加工种类的不同，切削液的容积约为20~200L，个别加工则更大，如钻深孔及强力磨削等，切削液可达500~1000L或更大。在集油盘内应设有粗的过滤器，防止大的切屑进入切削液箱，并在泵的吸油口装有一个精细过滤器。对于磨削、珩磨和深孔镗等机床，由于加工的工件表面质量要求高，必须去除更细的磨屑、砂轮颗粒和切削时微粒，如枪钻深孔加工，要用μm的滤纸进行过滤。采用过滤设备可以避免切削液中含有过多的污染物或过多的金属颗粒，有助于保持切削液的清洁和延长切削液的使用周期。现代自动化机床一般都设有切削过滤、分离、净化装置。

      用溢流法可使切削液连续不断地流到切削区域并冲走切屑。切削液的流量要大一些，才能使刀具和工件被切削所淹没。除了向切削区提供适当的切削液外，还要有足够的切削液来防止不正常的温升。在深孔钻加工中，切削液箱如太小，切削液的温升很快，当油温超过60度时，切削便不能继续进行，所以深孔钻床一般都配有较大的冷却油箱。

     切削液流的分布方式直接影响到切削液的效率。喷嘴应当安置在使切削液不会因受离心力的作用而抛离刀具或工件之外的位置。最好是用两个或多个喷嘴，一个把切削液送到切削区域，而其他的则用于辅助和冲走切屑。

     车削和镗削时要求把切削液直接送到切削区域，使切削液覆盖刀具的刃部和工件而起到良好的冷却作用。实践经验证明，切削液的喷嘴内径至少相当于车刀宽度的3/4。

     对于重负荷的车削和镗削，需要有第二个喷嘴沿刀具的下则面供给的切削液可以不受切屑阻挡而顺利送到刀具和工件之间，有助于在低速时起润滑作用。

     水平钻孔和铰孔时，最好是通过空心刀具内孔把切削液送到切削区域，保证刃部足够的切削液并把切屑从孔中冲出来。由于钻头的螺旋槽（为了排出切屑）要起到把切削液从切削区往外排出的作用，因此即使是立钻，进入切削区的切削液也很少，只有空心钻头才能解决这一问题。目前，我国大多数钻孔都采用麻花钻，切削液的进入与排屑方向相反，所以切削液很难进入刀刃上，影响了切削液的冷却润滑效果，以致造成钻头容易烧伤，磨损严重，耐用度低。如何改善切削液的供给方法是值得研究的问题。

     铣削时最好用两个喷嘴将切削液输送到铣刀的进刀和出刀侧，一个喷嘴流出的切削液被铣刀齿送到切削区域，另一个喷嘴流出的切削液则把切屑从刀具中冲出来。窄的铣刀用标准的圆形喷嘴即可，宽的刀具要用扁平的喷嘴，其宽度至少为刀具宽度的3/4，才能有良好的覆盖率。

     对于平面铣削，用有许多小孔的管子制成的环形喷液器较好。这样可以把切削液送到各个刃口，使刀具完全浸在切削液中，起到均匀的冷却作用。如果经常用某种特定尺寸的端面铣刀，最好是带有扇形的环形喷射器，其开口处的曲线与刀具的半径相配。