切削、磨削方案
Cutting and grinding scheme
切削液的使用和管理
一.切削液的管理
1、油基切削液的管理
（1）供液系統(tǒng)的清潔與維護(hù)
新機(jī)床第一次使用時(shí)，要預(yù)先將機(jī)床工作點(diǎn)及供液系統(tǒng)的防銹油脂清洗干凈，否則會(huì)導(dǎo)致切削油性能下降及堵塞過(guò)濾網(wǎng)。每次更換新液前，必須將供液系統(tǒng)洗凈，除去切屑、油泥、淤渣等。殘留的舊油、油泥、淤渣等如混合到新油中，會(huì)加促新油的劣化變質(zhì)。如果在使用過(guò)程中要加入其它類別的切削液，必須預(yù)先進(jìn)行兩種切削液的相溶性試驗(yàn)及相關(guān)性能指標(biāo)的測(cè)試，性能指標(biāo)沒(méi)有明顯變化時(shí)可以混合使用。
（2）油基切削液的氧化變質(zhì)及解決辦法
切削油氧化變質(zhì)是影響切削油使用性能和使用壽命的主要原因，引起油基切削液氧化變質(zhì)的原因：
① 陽(yáng)光照射能誘發(fā)氧化，所以要盡量避光保存和使用；
②某些金屬（如Fe、Cu、Pb等）對(duì)氧化有促進(jìn)作用，油品中的金屬鹽對(duì)氧化的促進(jìn)作用更大，應(yīng)及時(shí)清除切屑、沉渣等；
③溫度愈高、氧化愈劇烈，所以在運(yùn)輸、貯存時(shí)應(yīng)保持陰涼，切削油槽容積盡量大些，可降低切削加工時(shí)的切削油溫度。
（3）水份混入的影響和處理
切削油中混入水份含影響切削油的加工性能和防銹性能，可能引起機(jī)床和工件生銹。切削油中含有水份會(huì)使切削油的磨擦系數(shù)上升和極壓潤(rùn)滑性大幅下降，加促刀具磨損，影響刀具使用壽命，及影響工件表面加工質(zhì)量。如果切削油混入太多的水只能換掉，加入新油。如混入水份較少，可用加熱的辦法將水份蒸掉，注意加熱油溫度不能超過(guò)100℃，以免破壞切削油添加劑的性能。
（4）漏油混入的影響與處理
在切削油中混入機(jī)床的液壓油、導(dǎo)軌油等會(huì)改變切削油的成分，產(chǎn)生沉淀物，促進(jìn)切削油的劣化。而且混入大量的機(jī)床潤(rùn)滑油，降低切削油的添加劑濃度，使切削油性能下降。液壓油的混入大都是由于密封不良接觸，只要檢修好密封裝置，就可以防止混入。當(dāng)混入的漏油量較多時(shí)，需要及時(shí)補(bǔ)充添加劑，并定期測(cè)定切削油的質(zhì)量指標(biāo)。一些大型機(jī)械加工廠，對(duì)切削油進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，對(duì)保證切削液的使用性能和延長(zhǎng)切削液的使用壽命是十分有利的。
（5）微細(xì)切屑和淤渣的影響與處理
鐵、銅、鋁等金屬尤其是剛切下來(lái)的帶新鮮表面的金屬在切削液中起催化劑作用，會(huì)加速切削液的氧化。一般切削油的過(guò)濾系統(tǒng)只過(guò)濾大的切屑，對(duì)細(xì)微切屑及淤渣等過(guò)濾不了，而沉積在油箱內(nèi)，就會(huì)加速切削油的劣化變質(zhì)，使之粘度增大，并生成膠狀物。而且混入的細(xì)鐵粉對(duì)槍鉆加工和磨削加工會(huì)導(dǎo)致工件加工表面粗糙度變壞，還會(huì)損壞供液泵。解決的辦法是增加排除微切屑的過(guò)濾裝置。
（6）使用活性極壓切削油要注意保護(hù)機(jī)床的有色金屬零部件
一般機(jī)床與切削液接觸的部分帶有銅、鋁等有色金屬時(shí)要注意盡量避免使用活性極壓切削油。或加入高效的有色金屬減活劑、避免有色金屬遭腐蝕。
2、水基切削液的使用管理
（1）水基切削液的濃度管理
水基切削液要在一定的濃度范圍內(nèi)使用。使用濃度過(guò)高，不僅會(huì)引起成本提高，容易發(fā)泡，會(huì)引發(fā)皮膚炎，降低冷卻性能。相反使用濃度太低，容易產(chǎn)生切削液防銹性能下降而引起工件和機(jī)床生銹，而且由于濃度低而使切削液潤(rùn)滑性能下降，導(dǎo)致刀具磨損增大，加工質(zhì)量變差等。同時(shí)會(huì)降低切削液抗御微生物的能力，使切削液容易發(fā)生變質(zhì)。所以保持切削液在規(guī)定的濃度是水基切削液管理的主要環(huán)節(jié)。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)切削液的濃度可以使用光學(xué)折射計(jì)直接測(cè)量。
為了維持切削液正常的使用范圍，企業(yè)應(yīng)指定專職人員配制和監(jiān)測(cè)切削液，及時(shí)補(bǔ)充新液和水。
（2）水基切削液的防腐蝕管理
①稀釋水的水質(zhì)
切削液的水愈純凈，愈不易引起金屬腐蝕。此外，切削液在使用過(guò)程中，水分不斷蒸發(fā)和補(bǔ)充，供液中的鹽會(huì)越積越多，腐蝕性也會(huì)愈來(lái)愈嚴(yán)重。所以對(duì)使用時(shí)間長(zhǎng)沒(méi)更換的切削液要定期檢測(cè)液中鹽的含量，如含量太高要更換新液。
②金屬零件表面結(jié)露
當(dāng)空氣溫度高時(shí)，水會(huì)在金屬表面結(jié)露，由于使用水溶性切削液加工的工件表面沒(méi)有油膜（合成切削液）或油膜很薄（乳化液），對(duì)水的防御能力較差，所以很容易生銹。在梅雨季節(jié)，金屬零件加工完后最好涂上聯(lián)諾防銹油。
③不同金屬接觸引起的腐蝕
不同金屬接觸并同處于電解質(zhì)溶液時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，電極電位較負(fù)的金屬將會(huì)不斷因腐蝕而溶解。銅、鋁等零件放置在機(jī)床的鑄鐵床面上加工，如果放置時(shí)間長(zhǎng)，使用含電解質(zhì)的水基切削液就會(huì)產(chǎn)生腐蝕，銅和鋁的切屑落在有水基切削液的床面上，不及時(shí)清掃也會(huì)產(chǎn)生腐蝕。
④大氣環(huán)境引起的腐蝕
空氣中存在有腐蝕性氣體，如海邊或鹽井附近，電鍍車間附近，由于空氣中有氯離子或硫酸氣體，機(jī)床及金屬零件特別容易生銹。
⑤前工序殘留物引起腐蝕
熱處理和電鍍過(guò)程中殘留在工件中的鹽酸等物質(zhì)極容易使引起后續(xù)工序產(chǎn)生腐蝕，因此，這些零件在機(jī)加工前，必須進(jìn)行徹底清洗。
⑥裝載和搬運(yùn)器具引起的腐蝕
未經(jīng)處理的木材，紙板多是酸性，用于裝載零件時(shí)，亦會(huì)引起銹蝕，用鑄鋅材料制成的籃子、箱子等擺放零件時(shí)，可能產(chǎn)生異種金屬接觸導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕。搬運(yùn)中層疊堆放的零件也容易生銹，這些都要采取措施避免。
⑦后處理不當(dāng)引起腐蝕
零件加工后用壓縮空氣吹掉零件的污物，同時(shí)吹掉了起防銹作用的切削液膜，而且壓縮空氣有水份，容易引起銹蝕。
⑧微生物繁殖引起腐蝕
水基切削液中由于微生物的繁殖，使切削液腐敗變質(zhì)，使切削液PH值下降，產(chǎn)生腐蝕物質(zhì)，使機(jī)床和零件銹蝕。要定期監(jiān)測(cè)切削液PH值，細(xì)菌含量，定期補(bǔ)加殺菌劑或更換切削液。
二. 切削液應(yīng)用出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法：
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出現(xiàn)的問(wèn)題 |
主要原因 |
解決辦法 |
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機(jī)床或加工件生銹(水基切削液) |
1. 切削液濃度太低，使用過(guò)程中只加水不加原液。 2. PH值降低。 3. 切削液腐敗變質(zhì)。 |
1. 定期檢測(cè)切削液的濃度變化，及時(shí)添加新液，保持使用濃度。 2. 保持PH值在8.5以上。 3. 加殺菌劑或更換切削液。 |
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機(jī)床或加工件生銹(油基切削液) |
1. 切削油中混入水分。 2. 含氯極壓切削油添加劑分解。 |
1. 前工序用水基切削液加工的工件要作脫水處理，避免工件帶進(jìn)的水混入切削油中，微量的水可加入防銹劑，水含量大而換新油。 2. 換不含氯的極壓切削油。 |
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加工精度下降 |
1. 冷卻不充分或不均勻。 2. 切削液選型不合適。 3. 加工液長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)更換導(dǎo)致性能失效。 |
1. 調(diào)整與改善供液噴嘴，擴(kuò)大供液范圍，提高供液壓力與流量。 2. 改變加工液品種，選用合適的切削液。 3. 更換新的加工液。 |
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銅鋁合金零件變色 鋁合金出現(xiàn)氧化、霧點(diǎn) |
1. 切削油中含有活性硫極壓劑。 2. 水基切削液PH值過(guò)高易產(chǎn)生銅綠、鋁表面白斑。 3. 緩蝕劑含量低，含油量低。 |
1. 改用非活性硫極壓劑的切削油 2. 選用低PH值的水基切削液或加入有效的銅、鋁腐蝕抑制劑。 3. 用高含油微乳液SCC638A/SCC709A |
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水基切削液泡沫過(guò)多，消泡慢 |
1. 切削液的壓力及流量太大，造成泡沫過(guò)多。 2. 消泡劑穩(wěn)定性差，失效時(shí)間快。 3. 切削液腐敗變質(zhì)。 4. 鋁鎂合金加工時(shí)產(chǎn)生氫氣。 |
1. 應(yīng)選用消泡性能好的切削液SCC750/ SCC618A 2. 選用質(zhì)量好，貯存期長(zhǎng)的消泡劑。 3. 更換切削液或加殺菌劑。 4. 更換適合鋁鎂合金加工的切削液。 |
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切削液變色發(fā)臭 |
1. 停機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，引起微生物大量繁殖而腐敗發(fā)臭。 2. 設(shè)備潤(rùn)滑油或上一工序零件帶入切削油使水基切削液乳化，容易受細(xì)菌侵蝕。切削液表面覆蓋油層也加速厭氧菌的繁殖。 |
1. 停機(jī)期間最好能每天都開機(jī)，攪拌1-2小時(shí)讓切削液循環(huán)流動(dòng)或在節(jié)假日停機(jī)前加入殺菌劑。 2. 盡量減少設(shè)備的漏油，對(duì)浮在切削液表面的油層及時(shí)清除。 |
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操作者過(guò)敏、皮膚炎 |
1. 水基切削液中的部分成分對(duì)皮膚有脫脂作用，導(dǎo)致部分人產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)，以致誘發(fā)皮膚炎。 |
1. 選擇對(duì)皮膚刺激小的切削液SCC618A。 2. 操作者采取必要的防護(hù)措施，避免接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或戴防護(hù)手套等。 |
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工件表面粗糙 （粗糙度達(dá)不到工藝要求、有瑕疵、燒傷） |
1. 潤(rùn)滑性能差。 2. 切屑的影響。 3. 油的冷卻清洗性差。 |
1. 換成潤(rùn)滑油性能好的切削油。 2. 改善過(guò)濾方法，清除細(xì)小切屑。 3. 加大切削油的壓力和流量、改變注油方向。 |
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使用過(guò)程中，刀具刃磨次數(shù)增多，刀具壽命逐漸縮短 |
1. 因漏油而使添加劑濃度降低（切削油）。 2. 只補(bǔ)充水而降低水基潤(rùn)滑劑的濃度。 |
1. 補(bǔ)充新油或補(bǔ)充潤(rùn)滑添加劑。 2. 采取措施防止漏油 3. 補(bǔ)充原液，調(diào)整使用液的濃度。定期監(jiān)測(cè)濃度。 |
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油基切削液換成水基切削液，導(dǎo)致刀具壽命下降 |
水基切削潤(rùn)滑性不如油基切削液。 |
1. 使用潤(rùn)滑性能好的的乳化液。 2. 加大水基切削液的使用濃度。 |
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磨削時(shí)砂輪的砂孔堵塞 磨削工件劃傷，螺紋 |
1. 磨削液滲透、清洗性能差，砂輪氣孔被磨屑堵塞。 2. 磨削液潤(rùn)滑性不足，砂粒切刃被磨平。磨削工件易劃傷。 |
1. 對(duì)磨削油要降低粘度，增加供油壓力和流量。 2. 水基磨削液，要換成滲透性、洗凈性好的磨削液SCC750。 3. 換成潤(rùn)滑性能好的磨削液SCC750。 |
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熱固性樹脂砂輪使用壽命短 |
由于磨削液的堿性作用，使粘合劑溶解。 |
使用堿性較弱的水基磨削液 （PH≤8.5）。 |
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磨削加工件精密度不良 |
1. 磨切液冷卻性差，工件熱膨脹。 2. 磨削液清洗和自銳性能差，砂輪孔堵塞，磨出的工件成橢圓。 3. 油的冷卻清洗性差。 |
1. 增大供液壓力和流量。 2. 降低磨削液的溫度。 3. 改善磨削液的質(zhì)量和自銳性能。 |
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加工部件在工序間生銹 |
1. 停滯時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。 2. 夜間溫差大，空氣中水分凝結(jié)。 3. 梅雨季節(jié)，空氣濕度大。 4 附近化工廠排出酸性氣體或海邊和鹽井附近。 |
1. 涂工序間防銹油。 2. 改用不含氯極壓劑的防銹切削油。 |
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水基切削液使用過(guò)程時(shí)變成紫紅色 |
1. 刀具或工件含有鈷元素。 |
1. 使用具有防鈷析出功能的切削液。 |
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乳化液和微乳液在使用過(guò)程析皂量大，液面上浮有一層不溶物 |
1. 水的硬度過(guò)高 |
1. 使用抗硬水的產(chǎn)品。 2. 在水稀釋乳化油時(shí)先加入一定的抗硬水劑。 |
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電氣開關(guān)系統(tǒng)故障 |
1. 混入水分。 2. 加工過(guò)程水霧大。 3. 切削液中的水溶性添加劑吸濕性太強(qiáng)。 |
1. 增設(shè)密封墊、防水蓋。 2. 換成含水溶性添加劑少的切削液，如乳化油。 |
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過(guò)濾器堵塞，管道堵塞 |
1. 油基切削液氧化產(chǎn)生膠狀物。 2. 水基切削液腐敗，細(xì)菌和霉菌繁殖、生成淤泥。 |
1. 更換抗氧化性能好的切削油。 2. 水基切削液加殺菌防霉劑，定期監(jiān)測(cè)液的濃度和細(xì)菌、霉菌數(shù)。 3. 用機(jī)械方法清除系統(tǒng)中沉積物，用殺菌水清洗系統(tǒng)。 |
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工件包裝封存后，短期內(nèi)出現(xiàn)銹跡和黑點(diǎn) |
1. 工件封存前的清洗工藝不合理。工件有水和雜質(zhì)。 2. 防銹油混入水分和雜質(zhì)。 |
1. 要選定合理的清洗工藝，如水基切削液在工件加工完后要用脫水防銹劑清洗再涂防銹油。 2. 選用質(zhì)量合格的防銹油。 |
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出現(xiàn)的問(wèn)題 |
主要原因 |
解決辦法 |
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機(jī)床或加工件生銹(水基切削液) |
1. 切削液濃度太低，使用過(guò)程中只加水不加原液。 2. PH值降低。 3. 切削液腐敗變質(zhì)。 |
1. 定期檢測(cè)切削液的濃度變化，及時(shí)添加新液，保持使用濃度。 2. 保持PH值在8.5以上。 3. 加殺菌劑或更換切削液。 |
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機(jī)床或加工件生銹(油基切削液) |
1. 切削油中混入水分。 2. 含氯極壓切削油添加劑分解。 |
1. 前工序用水基切削液加工的工件要作脫水處理，避免工件帶進(jìn)的水混入切削油中，微量的水可加入防銹劑，水含量大而換新油。 2. 換不含氯的極壓切削油。 |
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加工精度下降 |
1. 冷卻不充分或不均勻。 2. 切削液選型不合適。 3. 加工液長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)更換導(dǎo)致性能失效。 |
1. 調(diào)整與改善供液噴嘴，擴(kuò)大供液范圍，提高供液壓力與流量。 2. 改變加工液品種，選用合適的切削液。 3. 更換新的加工液。 |
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銅鋁合金零件變色 鋁合金出現(xiàn)氧化、霧點(diǎn) |
1. 切削油中含有活性硫極壓劑。 2. 水基切削液PH值過(guò)高易產(chǎn)生銅綠、鋁表面白斑。 3. 緩蝕劑含量低，含油量低。 |
1. 改用非活性硫極壓劑的切削油 2. 選用低PH值的水基切削液或加入有效的銅、鋁腐蝕抑制劑。 3. 用高含油微乳液SCC638A/SCC709A |
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水基切削液泡沫過(guò)多，消泡慢 |
1. 切削液的壓力及流量太大，造成泡沫過(guò)多。 2. 消泡劑穩(wěn)定性差，失效時(shí)間快。 3. 切削液腐敗變質(zhì)。 4. 鋁鎂合金加工時(shí)產(chǎn)生氫氣。 |
1. 應(yīng)選用消泡性能好的切削液SCC750/ SCC618A 2. 選用質(zhì)量好，貯存期長(zhǎng)的消泡劑。 3. 更換切削液或加殺菌劑。 4. 更換適合鋁鎂合金加工的切削液。 |
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切削液變色發(fā)臭 |
1. 停機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，引起微生物大量繁殖而腐敗發(fā)臭。 2. 設(shè)備潤(rùn)滑油或上一工序零件帶入切削油使水基切削液乳化，容易受細(xì)菌侵蝕。切削液表面覆蓋油層也加速厭氧菌的繁殖。 |
1. 停機(jī)期間最好能每天都開機(jī)，攪拌1-2小時(shí)讓切削液循環(huán)流動(dòng)或在節(jié)假日停機(jī)前加入殺菌劑。 2. 盡量減少設(shè)備的漏油，對(duì)浮在切削液表面的油層及時(shí)清除。 |
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操作者過(guò)敏、皮膚炎 |
1. 水基切削液中的部分成分對(duì)皮膚有脫脂作用，導(dǎo)致部分人產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)，以致誘發(fā)皮膚炎。 |
1. 選擇對(duì)皮膚刺激小的切削液SCC618A。 2. 操作者采取必要的防護(hù)措施，避免接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或戴防護(hù)手套等。 |
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工件表面粗糙 （粗糙度達(dá)不到工藝要求、有瑕疵、燒傷） |
1. 潤(rùn)滑性能差。 2. 切屑的影響。 3. 油的冷卻清洗性差。 |
1. 換成潤(rùn)滑油性能好的切削油。 2. 改善過(guò)濾方法，清除細(xì)小切屑。 3. 加大切削油的壓力和流量、改變注油方向。 |
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使用過(guò)程中，刀具刃磨次數(shù)增多，刀具壽命逐漸縮短 |
1. 因漏油而使添加劑濃度降低（切削油）。 2. 只補(bǔ)充水而降低水基潤(rùn)滑劑的濃度。 |
1. 補(bǔ)充新油或補(bǔ)充潤(rùn)滑添加劑。 2. 采取措施防止漏油 3. 補(bǔ)充原液，調(diào)整使用液的濃度。定期監(jiān)測(cè)濃度。 |
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油基切削液換成水基切削液，導(dǎo)致刀具壽命下降 |
水基切削潤(rùn)滑性不如油基切削液。 |
1. 使用潤(rùn)滑性能好的的乳化液。 2. 加大水基切削液的使用濃度。 |
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磨削時(shí)砂輪的砂孔堵塞 磨削工件劃傷，螺紋 |
1. 磨削液滲透、清洗性能差，砂輪氣孔被磨屑堵塞。 2. 磨削液潤(rùn)滑性不足，砂粒切刃被磨平。磨削工件易劃傷。 |
1. 對(duì)磨削油要降低粘度，增加供油壓力和流量。 2. 水基磨削液，要換成滲透性、洗凈性好的磨削液SCC750。 3. 換成潤(rùn)滑性能好的磨削液SCC750。 |
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熱固性樹脂砂輪使用壽命短 |
由于磨削液的堿性作用，使粘合劑溶解。 |
使用堿性較弱的水基磨削液 （PH≤8.5）。 |
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磨削加工件精密度不良 |
1. 磨切液冷卻性差，工件熱膨脹。 2. 磨削液清洗和自銳性能差，砂輪孔堵塞，磨出的工件成橢圓。 3. 油的冷卻清洗性差。 |
1. 增大供液壓力和流量。 2. 降低磨削液的溫度。 3. 改善磨削液的質(zhì)量和自銳性能。 |
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加工部件在工序間生銹 |
1. 停滯時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。 2. 夜間溫差大，空氣中水分凝結(jié)。 3. 梅雨季節(jié)，空氣濕度大。 4 附近化工廠排出酸性氣體或海邊和鹽井附近。 |
1. 涂工序間防銹油。 2. 改用不含氯極壓劑的防銹切削油。 |
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水基切削液使用過(guò)程時(shí)變成紫紅色 |
1. 刀具或工件含有鈷元素。 |
1. 使用具有防鈷析出功能的切削液。 |
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乳化液和微乳液在使用過(guò)程析皂量大，液面上浮有一層不溶物 |
1. 水的硬度過(guò)高 |
1. 使用抗硬水的產(chǎn)品。 2. 在水稀釋乳化油時(shí)先加入一定的抗硬水劑。 |
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電氣開關(guān)系統(tǒng)故障 |
1. 混入水分。 2. 加工過(guò)程水霧大。 3. 切削液中的水溶性添加劑吸濕性太強(qiáng)。 |
1. 增設(shè)密封墊、防水蓋。 2. 換成含水溶性添加劑少的切削液，如乳化油。 |
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過(guò)濾器堵塞，管道堵塞 |
1. 油基切削液氧化產(chǎn)生膠狀物。 2. 水基切削液腐敗，細(xì)菌和霉菌繁殖、生成淤泥。 |
1. 更換抗氧化性能好的切削油。 2. 水基切削液加殺菌防霉劑，定期監(jiān)測(cè)液的濃度和細(xì)菌、霉菌數(shù)。 3. 用機(jī)械方法清除系統(tǒng)中沉積物，用殺菌水清洗系統(tǒng)。 |
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工件包裝封存后，短期內(nèi)出現(xiàn)銹跡和黑點(diǎn) |
1. 工件封存前的清洗工藝不合理。工件有水和雜質(zhì)。 2. 防銹油混入水分和雜質(zhì)。 |
1. 要選定合理的清洗工藝，如水基切削液在工件加工完后要用脫水防銹劑清洗再涂防銹油。 2. 選用質(zhì)量合格的防銹油。 |
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