4.5.5 切削液的选择
1．切削液的作用
切削液的主要作用是冷却作用和润滑作用，加入特殊添加剂后，还能起到清洗和防锈的作用，以保护机床、刀具、工件等不被周围介质腐蚀。
（1）冷却作用。切削液能从切削区域带走大量切削热，使切削温度降低，进而减少工件热变形，保证刀具切削刃强度，提高加工精度等。其冷却性能取决于它的热导率、比热容、汽化热、汽化速度、流量和流速等，但主要靠热传导。水的热导率为油的3～5倍，比热约大1倍，故水溶液的冷却作用最好，乳化液次之，切削油较差。
（2）润滑作用。切削液能渗入到刀具与切屑、加工表面之间形成润滑膜或化学吸附膜，减小摩擦。其润滑性能取决于切削液的渗透能力、形成润滑膜的能力和强度。
（3）清洗作用。切削液可以冲走切削区域和机床上的细碎切屑和脱落的磨粒，防止划伤已加工表面和机床导轨。清洗性能取决于切削液的流动性和使用压力。一般而言，合成切削液比乳化液和切削油的清洗作用好，乳化液浓度越低，清洗作用越好。
（4）防锈作用。在切削液中加入防锈剂，可在金属表面形成一层保护膜，起到防锈作用。防锈作用的强弱，取决于切削液本身的成分和添加剂的作用。
2．切削液的种类
（1）水溶液。水溶液的主要成分是水，其中加入了少量的防锈剂、清洗剂和润滑剂，因此冷却效果良好。常用的有电解水溶液和表面活性水溶液。
电解水溶液是在水中加入各种电介质，它能渗透至表面油薄膜内部，起冷却作用，主要用于磨削、钻孔和粗车等加工。
表面活性水溶液是在水中加入皂类、硫化蓖麻油等表面活性物质，用于提高水溶液的润滑作用，主要用于精车、精铣和铰孔等。
（2）乳化液。乳化液是将乳化油（由矿物油和表面活性剂配成）用80%～95%水稀释而成，用途广泛。低浓度的乳化液具有良好的冷却效果，主要用于普通磨削、粗加工等。高浓度的乳化液润滑效果较好，主要用于精加工等。
（3）合成切削液。合成切削液由水、各种表面活性剂和化学添加剂组成，不含油，具有良好的冷却、润滑、清洗和防锈性能，热稳定性好，使用周期长。
（4）切削油。切削油主要是矿物油（如机械油、轻柴油、煤油等），少数采用动植物油或复合油。普通车削、攻丝时，可选择机油。精加工有色金属或铸铁时，可选择煤油。加工螺纹时，可选择植物油。在矿物油中加入一定量的油性添加剂和极压添加剂，能提高其高温、高压下的润滑性能，可用于精铣、铰孔、攻螺纹及齿轮加工。
相比之下，油基切削液的润滑、防锈作用较好，但冷却、清洗作用较差；水溶液冷却、清洗作用较好，但润滑、防锈作用较差。
3．切削液的选择
切削液种类繁多，性能各异，加工中应根据加工性质、工艺特点、工件和刀具材料等具体技术情况进行选择。
（1）根据加工性质选用。粗加工时，主要以冷却为主。如用高速钢刀具切削，因其耐热性较差，粗车或粗铣碳素钢应选用3%～5%的乳化液或选用合成切削液，粗车或粗铣合金、铜及其合金工件应选用5%～7%的乳化液。粗车或粗铣铸铁一般不用切削液；精加工时，主要是减少摩擦，保证表面质量和加工精度，降低刀具磨损。可采用15%～20%的乳化液或极压切削油。
（2）根据工件材料选用。切削一般钢件，粗加工时选乳化液，精加工时选硫化乳化液；切削铸铁、铸铝等脆性金属一般不用切削液，以防细小的切屑堵塞冷却系统或黏附在机床上难以清除。但精加工时可选用黏度小的煤油或7%～10%的乳化液，以提高工件表面质量；切削铜合金和有色金属时，一般不用含硫的切削液，以免腐蚀工件表面；切削镁合金时，严禁使用乳化液作切削液，以防止发生燃烧事故，但可使用煤油或含4%的氟化钠溶液作切削液；切削不锈钢、耐热钢等难加工材料，应选10%～15%的极压切削油或极压乳化液。
（3）根据刀具材料选用。高速钢刀具耐热性较差，需采用切削液；硬质合金刀具耐热性好，通常不使用切削液。若使用切削液，必须连续、充分地供给，以防因骤冷骤热而导致刀片产生裂纹。切削某些硬度高、强度大、导热性差的工件时，切削温度较高，为防止硬质合金刀片与工件材料发生黏结和扩散磨损，应加注以冷却为主的、2%～5%的乳化液或合成切削液。若采用喷雾加注切削液，切削效果更好。
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