為什么要使用切削液？

切削液進入切削區，可以改善切削條件，提高工件加工質量和切削效率。切削液主要有冷卻、潤滑、清洗和防銹等作用。

潤滑

金屬切削加工液（簡稱切削液）在切削過程中的潤滑作用，可以減小前刀面與切屑，后刀面與已加工表面間的摩擦，形成部分潤滑膜，從而減小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損，改善工件材料的切削加工性能。

在磨削過程中，加入磨削液后，磨削液滲入砂輪磨粒－工件及磨粒－磨屑之間形成潤滑膜，使界面間的摩擦減小，防止磨粒切削刃磨損和粘附切屑，從而減小磨削力和摩擦熱，提高砂輪耐用度以及工件表面質量。

冷卻

切削液的冷卻作用是通過它和因切削而發熱的刀具（或砂輪）、切屑和工件間的對流和汽化作用把切削熱從刀具和工件處帶走，從而有效地降低切削溫度，減少工件和刀具的熱變形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷卻性能和其導熱系數、比熱、汽化熱以及粘度（或流動性）有關。水的導熱系數和比熱均高于油，因此水的冷卻性能要優于油。

清洗

在金屬切削過程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及鐵粉、油污和砂粒，防止機床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利，不致影響切削效果。對于油基切削油，粘度越低，清洗能力越強，尤其是含有煤油、柴油等輕組份的切削油，滲透性和清洗性能就越好。含有表面活性劑的水基切削液，清洗效果較好，因為它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上，同時它能滲入到粒子和油泥粘附的界面上，把它從界面上分離，隨切削液帶走，保持切削液清潔。

防銹

在金屬切削過程中，工件要與環境介質及切削液組分分解或氧化變質而產生的油泥等腐蝕性介質接觸而腐蝕，與切削液接觸的機床部件表面也會因此而腐蝕。此外，在工件加工后或工序之間流轉過程中暫時存放時，也要求切削液有一定的防銹能力，防止環境介質及殘存切削液中的油泥等腐蝕性物質對金屬產生侵蝕。特別是在我國南方地區潮濕多雨季節，更應注意工序間防銹措施。

02、切削液種類

切削液有很多種類，應根據工件材料、加工方法、刀具材料等針對性的選用。機床加工中常用的切削液主要有水溶性切削液和切削油兩種。

水溶性切削液

水溶性切削液又分為合成切削液、乳化液、化學合成液和量離子型切削液。

合成切削液

合成切削液又稱為水溶液，它的主要成分是水，由水和防銹劑（亞硝酸鈉、碳酸鈉）按一定的比例配制而成。合成切削液冷卻性能和清洗性能好，但潤滑性能較差，被廣泛用于磨削或粗加工中。

乳化液

乳化液是在水中加入乳化油攪拌而成的乳白色液體。乳化油由礦物油與表面油性乳化劑配置而成。乳化液具有良好的冷卻作用，加入一定比例的油性劑和防銹劑，則可成為既能潤滑又能防銹的乳化液。

乳化液的冷卻和潤滑性能可以在一定的范圍內調節。若乳化油所占的比例大一些，其潤滑性能有所提高，冷卻性能會相應降低。

乳化液按所用的乳化油不同，可分為普通型、防銹型和極壓性。

低濃度乳化液主要起冷卻作用，高濃度乳化液主要起潤滑作用。乳化液適用于精加工和復雜工序加工。

化學合成液

化學合成液是較新型的高性能切削液，具有良好的冷卻、潤滑、清洗和防銹功能。常用于高速磨削，可提高生產率、砂輪耐用度和磨削表面。

量離子型切削液

切削時，量離子型切削液摩擦產生的靜電荷，可與母液在水溶液中離解成的各種強度的離子迅速反應而消失，從而降低切削溫度。量離子型切削液常用于磨削或粗加工中。

切削油

切削油又稱為非水溶性切削液，它是由礦物油和少量添加劑組成的。其主要成分是礦物油，少數采用動物油和植物油。因為切削油的潤滑效果好，而冷卻效果較差，所以一般用于中、低速等切削的精加工工序。如普通車削、攻螺紋可選用煤油；在加工有色金屬和鑄鐵時，為了保證加工表面質量，常用煤油或煤油和礦物油的混合油；螺紋加工時采用蓖麻油或豆油等。礦物油的油性差，不能形成牢固的吸附膜，潤滑能力差。在低速時，可加入油性劑，在高速或重切削時加入硫、磷、氯等極壓添加劑，能顯著地提高潤滑效果和冷卻作用。

03

切削液的合理選擇

粗加工時切削液的選擇

高速鋼刀具，切削余量大，選用冷卻為主的切削液（如3%~5%的乳化液）；

硬質合金刀具的耐熱性好。在重型切削或切削特殊材料時，為防止高溫下刀具發生粘結和擴散磨損，可選用低濃度的乳化液或水溶液，但必須連續、充分地澆注，不可斷斷續續，以免因冷熱不均勻產生很大熱應力，使刀具因熱裂而磨損。

低速切削時，刀具以硬質點磨損為主，宜選用以潤滑性能為主的切削油；在較高速度切削時，刀具主要是熱磨損，要求切削液有良好的冷卻性能，宜選用水溶液和乳化液。

精加工時切削液的選用

精加工以減小工件表面粗糙度值和提高機床加工響應為目的，因此應選用潤滑性能好的切削液。

加工一般鋼件時，切削液應具有良好的滲透性、潤滑性和一定的冷卻性。

高速鋼刀具在中、低速下（包括鉸削、拉削、螺紋加工、插齒、滾齒加工等），應選用極壓切削油或10%~12%極壓乳化液。硬質合金刀具精加工時采用的切削液與粗加工時采用的基本相同，但應提高其潤滑性能。

加工銅、鋁及其合金和鑄鐵時，可選用10%~12%的乳化液。但應注意，因硫對銅有腐蝕作用，因此，切削銅及其合金時不能選用含硫的切削液。

切削難加工材料時切削液的選用

切削高強度鋼、高溫合金等材料時，由于材料中所含硬質點多、熱導率小，加工均處于高溫高壓的邊界潤滑狀態，因此，宜選用潤滑和冷卻性能均好的極壓切削油或極壓乳化液。

磨削加工中切削液的選用

磨削的速度高、溫度高，熱應力會使零件變形，甚至產生表面裂紋，且磨削產生的細碎屑會劃傷已加工表面。所以宜選用冷卻、清洗性能好的水溶液或普通乳化液。但磨削難加工材料時，宜選用潤滑性能好的極壓乳化液和極壓切削油。

封閉或半封閉容屑加工時切削液的選用

鉆削、攻螺紋、鉸孔和拉削等加工的排屑方式為封閉或半封閉狀態，刀具導向與校正部分與已加工表面摩擦嚴重，宜選用乳化液、極壓乳化液和極壓切削油，以降低切削溫度和切削力。