切削液使用者的福音，系統統籌維護法助您合理使用切削液！

在機械加工過(guò)程中，應用到水溶性切削液，俗稱冷卻液，其主要作用是對(duì)工件進(jìn)行冷卻、潤滑、清洗和防腐。一般按組成(chéng)分爲乳化液、半合成(chéng)液和合成(chéng)液。

　　長(cháng)期以來，切削液應用過(guò)程産生的廢液成(chéng)爲影響節能(néng)減排、解決環境衛生問題的關鍵。在解決切削液的環境衛生問題方面(miàn)存在三條路線：

第一　徹底摒棄切削液，采用幹式切削技術，其中包括冷卻風切削、吹氧切割及液氮切割等；

·第二　改造傳統切削液，將(jiāng)其負面(miàn)影響降低到最小程度，使之成(chéng)爲環境友好(hǎo)的，并能(néng)被保護生态環境的法規所接受；

·第三　采用幹式切削技術，主要指微量切削技術。

　有鑒于此，我們對(duì)切削液的應用過(guò)程進(jìn)行研究，提出了切削液的統籌維護方法，使切削液在使用過(guò)程中不集中排放廢液，向(xiàng)零排放更近一步。

常規切削液維護方案

　　一、 切削液的濃度

　　從切削液生産商出廠的産品，被稱爲原液，進(jìn)入生産現場後(hòu)，需用水稀釋到一定比例後(hòu)才能(néng)使用，一般稱這(zhè)種(zhǒng)稀釋的液體爲切削液。原液在應用切削液中所占的百分比稱爲切削液的濃度，濃度範圍一般在5%～10%，在切削液質量穩定而加工要求不高的情況下，如某些粗加工過(guò)程中，有要求3%的，而在加工要求高，特别像拉削加工需要極壓性高、潤滑性高的情況下，濃度可能(néng)要求達12%～14%。

　　切削液的濃度檢測方法一般是折光法、堿值測定法。

　　切削液應在一定濃度下使用。若在不适當的濃度下使用，不僅不能(néng)發(fā)揮其應有的效果，而且會(huì)引起(qǐ)各種(zhǒng)各樣的問題：濃度過(guò)高不僅引起(qǐ)成(chéng)本提高，且易發(fā)泡、引發(fā)皮炎、降低冷卻性能(néng)，還(hái)可能(néng)因雜油的混入形成(chéng)淤渣，造成(chéng)切削液混濁和過(guò)濾器堵塞等；相反，如果使用濃度太低，首先容易産生的問題是防鏽性能(néng)不足而引起(qǐ)鏽蝕、潤滑性能(néng)不好(hǎo)而導緻刀具磨損增加、加工質量變壞等，然後(hòu)是促進(jìn)微生物滋長(cháng)、工作液早期腐敗。工作液濃度的變化往往是加工性能(néng)和理化性能(néng)下降的直接原因。所以，保持規定的濃度是水基切削液管理的重要環節

　二、 常規切削液維護流程

　　（1）新液配制

　　混配液：如果原液的自身的乳化性能(néng)好(hǎo)，隻要把一定量的原液加入到稀釋用水中，充分攪拌均勻即可得到均勻的乳化液，需要注意的是，配制乳化液時(shí)，需要將(jiāng)原液加入到稀釋水中，如果反其道(dào)而行之，將(jiāng)稀釋水加入到原液之中，在有些特殊情況下（如在較低溫度下），可能(néng)生成(chéng)膠狀物質，之後(hòu)很難再溶解開(kāi)來。

　　在具體的工業應用中，一般是先將(jiāng)切削液原液通過(guò)混配器混配成(chéng)一個較高濃度的混配液。在沒(méi)有混配器的條件下，可以在一個容器中加入一定量的水，再加入原液，需注意加入原液時(shí)務必、穩流且緩慢，邊加入邊用工具攪拌，使原液充分地與水混合。切記，不可將(jiāng)水加入原液中，隻能(néng)是將(jiāng)原液加入水中。

　　微乳液和全合成(chéng)液的配制，由于其本身是水溶性的，液态的原液本身就(jiù)含有一定量的水，較易溶解，稀釋過(guò)程較簡單，但也要遵循將(jiāng)原液加注到稀釋用水中的原則。

　　混配液加注：混配液制備好(hǎo)以後(hòu)，根據系統要求濃度和容量計算出混配液的加注量，再將(jiāng)混配液加注到液箱中。加注前一定要保證液箱清洗幹淨，有條件的情況下，可以用專用機床清洗劑或低濃度的切削液進(jìn)行清洗。

　　液體調整：加注的混配液濃度較高，不能(néng)達到容積要求，這(zhè)時(shí)需要補水。補充的水可直接加入到液箱中的混配液中，以達到液箱容積要求爲止。切削液在調整時(shí)，要進(jìn)行系統液體的循環運行，使液體處于流動狀态，以使切削液混合均勻。這(zhè)個循環過(guò)程的時(shí)間要根據系統的循環流量确定，一般不少于2h。

　　（2）日常加注

　　在切削液的使用過(guò)程中，濃度會(huì)逐漸下降，需要定期進(jìn)行濃度檢測，檢測方法一般是折光法或滴定法，依據檢測的濃度結果與要求的濃度控制要求對(duì)比，計算出需要補加的原液的量，再折合成(chéng)混配液的量，做出補加計劃進(jìn)行加注。

　　（3）系統清理

　　當切削液使用到一定時(shí)間以後(hòu)，液體中的雜質含量會(huì)增加，主要是加工過(guò)程中産生的細小顆粒、切削液本身的生成(chéng)物、導軌油和液壓油等的洩漏及水中帶入成(chéng)分的沉積等。這(zhè)些雜質或懸浮在液體中，或沉積到箱底、箱壁或在機床的内表面(miàn)。特别是懸浮在液體中的雜質，能(néng)影響到液體的化學(xué)指标，影響到切削液的潤滑性、清洗性和防鏽性，沉積的雜質能(néng)引起(qǐ)細菌和真菌的孳生。大顆粒的雜質會(huì)影響到工件的表面(miàn)粗糙度。現在的切削液系統，一般都(dōu)帶有液體淨化裝置，如網式過(guò)濾、沉澱、離心分離、磁分離和網布過(guò)濾等。但其中的細小顆粒和懸浮雜質不能(néng)全部淨化去除，而在液體中積累。所以要定期進(jìn)行系統的清理，以去除系統的雜質。

　　常用切削液系統清理步驟如圖1所示。

（4）換液

　　當切削液使用到規定壽命後(hòu)，冷卻、潤滑、清洗和防腐性能(néng)下降，現場應用中可能(néng)發(fā)生如下情況：切削液的外觀變化，有變黃、變黑的，也有變混濁的，總的說(shuō)液體失去其本來的光澤。切削液各種(zhǒng)控制指标波動大：濃度變動大，pH值下降，細菌和真菌高發(fā)，防鏽性下降，若進(jìn)行攻絲轉矩或四球試驗，試驗結果可能(néng)發(fā)生突變。加注需求量明顯增加，加注量增大而相應指标不同步變化。加工質量變化，特别是工件表面(miàn)粗糙度和刀具壽命發(fā)生變化。

　　這(zhè)時(shí)要及時(shí)換液，以防切削液突然惡化，影響正常的加工過(guò)程。常用切削液換液步驟如圖2所示。

三、 切削液的消耗

　　（1）加工中的切屑帶出

　　在加工過(guò)程中，切屑的排出依賴于刮屑鏈、濾紙和濾布等，在這(zhè)個過(guò)程中，切削液會(huì)被帶出到切屑箱。這(zhè)部分液體從切屑中瀝出後(hòu)一般是按廢液處理。對(duì)于集中冷卻的大系統，也有設計專用的回用裝置，通過(guò)淨化處理後(hòu)返回到系統中應用。

　　（2）加工中的蒸發(fā)

　　加工過(guò)程中的切削液，由于加工熱量、液體流動和加壓泵等原因，溫度升高，使切削液蒸發(fā)加快，特别是利用了煙霧收集器後(hòu)，汽化的切削液會(huì)被當作加工煙霧排出。

　　（3）加工中的有效成(chéng)分消耗

　　刀具與工件作用時(shí)，作用部位産生局部高溫，切削液中的相關成(chéng)分，如有些極壓添加劑等被消耗，産生切削液濃度的下降。

　　（4）到使用壽命後(hòu)的換液

　　切削液壽命到期前要進(jìn)行切削液的更換，是集中消耗。原用液體全部作爲廢液處理，系統排空後(hòu)完全配加新的切削液。

　　（5）切削液原液的消耗量

　　以一條年産量爲20萬台的發(fā)動機缸蓋生産線的統計爲例，每年更換一次冷卻液的原液消耗爲4?200kg，每年加注的混配液中的原液量爲34?440kg。可以看出，主要的切削液原液消耗是日常加工過(guò)程消耗，而不是換液消耗。換液過(guò)程消耗量隻占總消耗量的11%。

　　四、 切削液性能(néng)變化

　　（1）切削液使用壽命确定

　　項目期，依據切削液供應商的經(jīng)驗推薦确定。正常生産階段，依據液體狀态變化趨勢、生産産量和生産停機時(shí)間确定。優化階段，依據曆史經(jīng)驗、日常檢測分析和加工工件變化狀态等，合理優化切削液的更換周期。

　　（2）切削液的性能(néng)變化可分爲幾個階段

　　一般按切削液使用時(shí)間順序，將(jiāng)切削液的性能(néng)變化分爲四個階段：新液階段、正常維護階段、清理後(hòu)維護階段和換液前維護階段。清理時(shí)機，一般在使用壽命一半的時(shí)間；換液前維護階段，有時(shí)需要适當增加切削液的濃度，如整體提高控制濃度1%或按上限控制等；金屬加工微信傾力打造，值得信賴！在加工條件較差的情況下，如高溫、高濕等環境中，在換液前維護階段還(hái)要增加防鏽劑、殺菌劑和pH調整劑等添加劑。

切削液統籌維護方案

　　1. 基本原理

　　當一個系統的切削液使用到一定的時(shí)間（如使用壽命的一半）後(hòu)，將(jiāng)其做爲補加液分加到其他系統，而本系統配制新液。這(zhè)樣既保證了各系統的添加混配液良好(hǎo)，也使各系統都(dōu)在一定的時(shí)間之内換液。前提條件：一是冷卻液抗菌性和穩定性良好(hǎo)，二是切削液的消耗主要是日常添加混配液，換液消耗原液量占總消耗量的比例小于20%，結果是液體随著(zhe)使用過(guò)程消耗掉，而不産生集中排放的廢液。

　　2. 技術研究的特點

　　在保證常規切削液性能(néng)和有效的過(guò)濾技術的基礎之上，進(jìn)行切削液應用過(guò)程的研究。在切削液的應用過(guò)程中，切削液主要是被加工過(guò)程消耗掉，而沒(méi)有被集中排放掉。【金屬加工微信，内容不錯，值得關注！】

　　3. 實施過(guò)程

　　（1）劃分切削液系統統籌維護單元。統籌維護單元劃分原則：切削液型号相同、切削液系統容積相近、加工工件材質相同、設備的位置相對(duì)集中。

　　（2）實施步驟。以每個統籌維護單元爲維護單位。對(duì)于每一個切削液系統，使用到一定時(shí)間後(hòu)，進(jìn)行切削液的更換。原用液不排至污水站，而是進(jìn)行淨化處理，之後(hòu)，作爲混配液加注到同一維護單元的其它系統中，而本切削液系統配制新的切削液。

　　清洗系統用液，可以配制一個低濃度的切削液，如1%～2%切削液。清洗後(hòu)也經(jīng)過(guò)淨化處理，與原用切削液都(dōu)作爲混配液補加到同一維護單元的其他它系統中。清洗過(guò)程使用低濃度切削液是爲了增加清洗效果且增加防鏽性、降低泡沫的産生。清洗過(guò)程不加入機床清洗劑。

　　冷卻液和清洗後(hòu)的液體的淨化處理，一般可采用如下方法：①沉降法。在容器中放置一定時(shí)間，撇除上部漂浮雜質，去除底部顆粒雜質。②離心法：去除密度大的顆粒和密度小的油類。③過(guò)濾法。用濾紙或濾袋過(guò)濾其大顆粒的雜質。

　　4. 實施案例

　　某汽車發(fā)動機廠的一條缸蓋加工生産線，共有加工中心28台，采用單機切削液供液系統。常規方案如圖3所示：

統籌維護方案如圖4所示：

方案實施過(guò)程對(duì)比（見表1）：表 1

5. 效果

　　（1）項目效果評價方式，如表2所示。

　（2）實施效果總結

　　① 切削液技術指标評價：濃度每天檢測，指标變化平穩；pH每天檢測，指标變化平穩；抗菌性每月檢測，沒(méi)有細菌和真菌的發(fā)生；防鏽性每月檢測，指标平穩，在控制範圍之内；硬度每周檢測，指标有增加趨勢，原因是添加的自來水硬度較高，但不影響切削液性能(néng)。若使用RO水，硬度指标會(huì)更加平穩。②切削液成(chéng)本費用評價。按換液費用所占比例計算，切削液的費用節約約爲10%。③廢液減排評價。按切削液的換液過(guò)程統計，每次換液清理時(shí)，會(huì)有較髒廢液的排放，如液體表面(miàn)含有浮油的液、液箱底部沉積物中的液以及進(jìn)行切削液再生處理時(shí)排出的廢油液，這(zhè)部分廢液約占被處理液的10%～20%，即換液過(guò)程排放的廢液減少80%。