1. 如何計算汽車製造業切削液的用量
合理使用金屬切削液，既可提高金屬切削液的使用效果，保證工件加工質量，又可延長
刀具壽命，降低加工成本。在機械行業中，金屬切削液（以下簡稱切削液）被廣泛應用於各種切削加工中，如車削、銑削、鑽削、磨削、切齒和切螺紋等。合理使用切削液能有效地減小切削力、降低切削溫度、減小加工系統熱變形、延長刀具使用壽命和改善加工表面質量。此外，使用高性能切削液也是改善某些難加工材料切削加工性的一項重要措施。
A>切削液的作用
金屬切削液在機械去除加工中的主要作用是冷 卻、潤滑、清洗和防銹。由於液體的對流和汽化可以降低刀具和工件的表面溫度，從而防止了工件表面的燒傷和形變。此外，切削液應具有抗泡沫性、抗黴菌變質性，做到排放不污染環境，不傷害人體和使用經濟性等要求。為此，在切削液中常需加入一些特殊添加劑，如油性劑（可吸附在工件表面上形成油膜）、極壓劑（在高溫高壓下能形成牢固的化學膜，起減摩、防粘結作用）、防銹劑（防止金屬銹蝕）、消泡劑（防止切削液在噴淋時產生泡沫）、抗氧化劑（防止切削油在高溫高壓下氧化）、表面活性劑等。添加劑是金屬切削液工藝技術中的核心要素，優良的添加劑配方已成為切削液生產企業提高自身品牌市場競爭力的必要條件。
B> 切削液的種類
按形態來分，有：液體切削液和固體潤滑劑兩種。生產中常用的液體切削液有：以潤滑為主的油基切削液和以冷卻為主的水基切削液兩大類。
油基切削液
油基切削液又稱切削油，其基本成分是基礎油（礦物油或合成油）。使用時不需要稀釋，直接使用原液。根據加工方式、刀具材料、工件材料和加工要求的不同，可在基礎油中適量加入各種添加劑，如油性劑、極壓劑（如氯、硫、磷等）、防腐蝕劑、抗氧化劑等，配製成性能各異的油基切削液。油基切削液按照基礎油和添加劑的不同，大致可分為純礦物油（如L－AN5～L－AN32牌號的全損耗系統用油，即機械油、或煤油和輕柴油等）、純合成油（其基礎油由合成脂、聚α烯烴、聚醚、聚二醇等組成）、活性極壓切削油（如硫化油）、非活性極壓切削油（如含氯、磷等添加劑切削油）和減摩切削油。用礦物油作基礎油的切削油具有潤滑性能優良、防銹性能好的優點，故使用最多；但因礦物油在高速加工時易產生煙霧和易燃燒，生物降解性差，污染水和土壤，有損操作者健康。因此，以礦物油為主的切削油發展趨勢：一是礦物油逐漸被生物可降解的、不含芳香烴的聚烯烴合成類物質所替代；二是逐漸被水基切削液所替代，以節省能源2．2水基切削液水基切削液是目前應用最多的切削液，其產品約 佔到切削液市場總份額的百分之七十。 水基切削液需要用水稀釋後加以使用，根據稀釋後的狀態可分為乳化切削液、微乳化切削液和合成切削液。
（1）乳化切削液
乳化液是用礦物油、乳化劑（如石油磺酸鈉，磺化蓖麻油等）及添加劑預先配製好的乳化油（稱為原液）加水稀釋而成的乳狀液體。因為油不溶於水，為了使兩者混合，所以必須加入乳化劑。乳化劑是一種表面活性劑，它的分子是由極性基團和非極性基團兩部分組成。前者親水，可溶於水；後者親油，可溶於油。把油在水中攪拌成細粒時，乳化劑分子能定向地排列吸附在油水兩界面上，把油和水連接起來，使分離的細粒不再因凝聚而浮游在水中，成為浮濁液。乳化液中含乳化油少，即濃度低的（如濃度為3％～ 5％），冷卻和清洗作用好，適於粗加工和磨削；濃度高的（如濃度為10％～20％）潤滑作用好，適於精加 工（如拉削和鉸孔等）。為了進一步提高乳化液的潤滑性能，還可加入一定量的氯、硫、磷等極壓添加劑，配製成極壓乳化液。
（2）合成切削液
合成切削液原液一般不含油，故潤滑性相對差些，但可節省能源，利於環保，它可以與水互溶，配置後的切削液多為透明，可見性好，使用壽命長，特別適合在數控機床和加工中心等高效設備上使用。例如，我國積架石油化工有限公司開發的環保型全合成金屬加工液與英國比爾（Korniche）公司推出的 SCF600和SCF900全合成磨削液就屬於這一類產品， 適用於黑色與有色金屬的一般機械加工和磨削加工。
（3）微乳化切削液
微乳化液原液中含油量（即油性添加劑含量）較小，而表面活性劑、防銹劑含量較大，加水配製後呈半透明微乳狀，其外觀和性能介於乳化液和合成切削液兩者之間。它兼具乳化液與合成切削液兩者的優點，又彌補了兩者的不足，是近十年來發展較快，應用日益廣泛的一種水基切削液。目前國外一些著名公司推出的水基切削液產品，如英國比爾公司開發的SCFUniversal綠色金屬加工液與德國奎克化學（中國）公司推出QUAKERCOOL370KLG合成酯專利切削液都屬於這一類產品。QUAKERCOOL370KLG中的合成酯是由脂肪酸和醇類反應生成的化合物，具有極好的潤滑性，與水混合後可形成微乳液，並且在金屬加工環境中較難降解，確保刀具與切屑、以及刀具與工件接觸區界面上能保持良好的液體潤滑、邊界潤滑和極壓（EP）潤滑的條件，尤其適用於在鋁合金、鈦合金及鉻、鎳、鐵合金等難加工材料的加工場合下使用。
固體潤滑劑
固體潤滑劑中使用較多的是二硫化鉬（MoS2），它是一種良好的環保型潤滑劑。由MoS2形成的潤滑膜具有很小的摩擦系數（0．05～0．09）、高的熔點（1185℃）、很高的抗壓性能（3．1GPa）。切削時可將MoS2塗刷在刀具表面或工件表面上，也可添加在切削油中。在高溫、高壓情況下，它仍能保持很好的潤滑性和耐磨性。此外，使用MoS2潤滑劑還能防止粘結和抑制積屑瘤產生，延長刀具壽命和減小表面粗糙度。MoS2潤滑劑已成功地用於鏜鉸、深孔、攻絲和拉孔等加工中。例如，採用一種（Ti，Al）N＋MoS2軟塗層的硬質合金鑽頭［即先在鑽頭上用（Ti，Al）N進行硬質塗層，然後再在其上塗刷MoS2軟塗層］干鑽削灰鑄鐵發動機缸體上深孔，刀具壽命高達1600min，而只塗TiN或TiCN塗層的鑽頭，其壽命分別為19．6min和44min。
C>切削液的選用
切削液的效果除了取決於切削液本身各種性能外，還取決於加工要求、工件材料、刀具材料和加工方式等因素，應綜合考慮，合理選擇和正確使用。
（1）要根據加工要求來選用粗加工時，切削用量較大，產生大量的切削熱，為了降低切削溫度，這時應選用冷卻性能好的水基切削液。精加工時，要求工件獲得最佳的表面質量和較小的表面粗糙度值，故應採用切削油。
（2）要與不同的加工方式相對應在當代機械加工中，切削方式多種多樣。例如車削、銑削和鑽孔，通常要求高效率加工，故應選用水基切削液；而拉削和切齒時，須用價格較貴的復雜刀具加工，為保證加工質量及刀具有較長的使用壽命，故最好選用油基切削液。隨著加工分類越來越細。切削液也有非標准化的發展趨勢。不同切削方式都有不同品牌切削液對應。例如，針對高速磨削，德國歐海（OEL－HELD）公司研發出了專用的高性能磨削油，由於其組成結構為純烷烴，具有優異的抗剪切能力和抗老化穩定性，非常適合於高速磨削加工，從而改變了以往用通用切削液代替磨削油的加工方式。
（3）要根據工件和刀具不同的材質來選用不同材質的刀具和工件，其耐高溫性、可切削性、硬度等各自相異，此時要分別選用不同的切削液。例如，加工齒輪一類硬度較低的工件，就要採用粘度較高的切削液，以防止齒輪表面產生劃痕；而切削不銹鋼一類難加工材料，宜選用極壓切削油或極壓乳化液。又如，用立方氮化硼（CBN）超硬刀具切削淬硬鋼等一類高硬度材料時，雖然CBN能承受1250～1350℃的切削溫度，但在1000℃左右高溫下，CBN會同水蒸氣及空氣中的氧起反應，生成氨和硼酸，這種化學反應稱為水解作用，會加速刀具磨損。因此用CBN刀具濕式切削時，須用帶極壓添加劑的水基切削液或極壓切削油，以減弱水解作用。
（4）要參照機床本身特性來選用對一些高效貴重設備，從維護保養角度考慮，應選用理化性能穩定的油基切削液加工，以防止金屬件腐蝕、生銹、運動零部件活動部分發生障礙等。可是對一些開放式的機床一般不宜使用油基切削液，以免切削油大量揮發而耗散。
（5）要性能與價格兩者兼顧針對具體加工條件應選擇性能與價格比最高的切削液。
此外，所選用的切削液還要求不能對操作工人的健康及環保帶來負面影響。目前由於全球環境意識的增強及環境保護立法的要求日益嚴格，市場對切削液綠色環保性能的要求越來越高。所以，一些生物降解性好的油基切削液受到了人們的青睞。例如，好富頓公司的HocutTR2000系列產品就是這樣一款採用易生物降解植物油精製而成的兩相（油相和水相）控制的環保型切削液。而用鎢酸鹽、鉬酸鹽代替水基切削液中的具有毒性的防銹添加劑方法也已在生產中推廣。
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