切削油剂基础知识及管理方法切削油剂基础知识及管理方法上海尤希路化学上海尤希路化学由东莞多堡隆润滑科技整理：1促使切屑分裂促使切屑分裂使切屑易于被排除使切屑易于被排除 防止设备、工件生锈防止设备、工件生锈1 1、润滑作用润滑作用减少工具损耗、减少加工时产生的热量减少工具损耗、减少加工时产生的热量抑制积屑瘤的生成抑制积屑瘤的生成减小切削抵抗减小切削抵抗防止工具软化防止工具软化防止工件受热膨胀防止工件受热膨胀2 2、冷却作用冷却作用3 3、切屑的处理、防锈作用切屑的处理、防锈作用切削油剂的主要作用切削油剂的主要作用2切削油剂的种类非水溶性切削油剂：不用水稀释直接使用的油剂。水溶性切削油剂：用大量的水稀释后使用的油剂。3非水溶性切削油剂的组成成分种类混合油极压油(含硫)成分(不含硫) 非活性 活性矿物油609730953095脂肪油340020020含硫极压剂120120抗氧剂1以下1以下1以下防锈剂030303消泡剂1以下1以下1以下有色金属防腐添加剂1以下1以下1以下油雾抑制剂1以下1以下1以下4非水溶性切削油剂的成分5 种类种类组成成分组成成分乳化型乳化型半合成型半合成型合成透明型合成透明型矿物油矿物油 脂肪油、脂肪酸脂肪油、脂肪酸 极压添加剂极压添加剂 表面活性剂表面活性剂 胺、无机盐胺、无机盐 有机防锈剂有机防锈剂 无机防锈剂无机防锈剂 有色金属缓蚀剂有色金属缓蚀剂以下以下以下以下以下以下防腐剂防腐剂以下以下以下以下以下以下消泡剂消泡剂以下以下以下以下以下以下水水水溶性切削油剂的组成成分水溶性切削油剂的组成成分6合成透明型合成透明型半合成型半合成型 乳化型乳化型水溶性切削油剂的稀释液外观水溶性切削油剂的稀释液外观7非水溶性切削油剂的管理方法管理项目管理项目目的目的管理目标值管理目标值外观外观判断是否因异物判断是否因异物（金属粉金属粉、水等）、水等）混入导致使用液被污染混入导致使用液被污染、变质变质没有明显的变色现没有明显的变色现象象色相色相(ASTM)(ASTM)判断着色的程度判断着色的程度没有规定没有规定密度密度 ( (/cm3/cm3，15)15)判断有否杂油混入的指标判断有否杂油混入的指标新液密度新液密度0.020.02粘度粘度(mm2/s(mm2/s、4040）判断有否杂油混入、是否变质判断有否杂油混入、是否变质新液粘度新液粘度30%30%闪点闪点(、COCCOC）判断使用液中是否有低闪点成分判断使用液中是否有低闪点成分（煤油等）的混入（煤油等）的混入没有明显降低的现没有明显降低的现象象铜板腐蚀铜板腐蚀(100(100、1hr1hr）判断油品对工件、铜合金的影响判断油品对工件、铜合金的影响（腐蚀程度）（腐蚀程度）与新液同等与新液同等添加剂量添加剂量判断一次性能的好坏、杂油混入量判断一次性能的好坏、杂油混入量的多少的多少新液中添加剂量的新液中添加剂量的70%70%以上以上杂油混入量杂油混入量判断判断一次性能一次性能的好环的好环、杂杂油混入量油混入量的多少的多少30%30%以下以下水分水分判断对工件的影响（防锈、防腐）、判断对工件的影响（防锈、防腐）、对油剂成分的影响（水分解）对油剂成分的影响（水分解）0.1%0.1%以下以下8稀释稀释水水水溶性切削液原液水溶性切削液原液水溶性切削油剂管理的必要性水溶性切削油剂管理的必要性 切削液的设计主导思想是补足切削液的设计主导思想是补足水不具备的性能水不具备的性能润滑性润滑性防锈性防锈性渗透性（润湿）渗透性（润湿）耐腐败性等耐腐败性等 使用浓度使用浓度2 22020（5050倍倍5 5倍）倍） 98988080为水为水9微生物微生物( (细菌、酵母菌、霉菌细菌、酵母菌、霉菌) )切屑切屑稀释水稀释水油剂成分的资化油剂成分的资化( (变成微生物的营养源变成微生物的营养源) )吸附油剂的有效成分吸附油剂的有效成分促使腐败生成促使腐败生成水中成分的影响水中成分的影响性能变差性能变差( (防锈性等防锈性等) )( (切削性等切削性等) )杂油杂油( (润滑油、液压油润滑油、液压油) )油剂中的有效成分与混入油剂中的有效成分与混入的杂油融和后浮于液表的杂油融和后浮于液表劣化劣化影响水溶性切削油剂使用寿命的主要因素影响水溶性切削油剂使用寿命的主要因素影响切削液使用寿命的主要因素10pHpH值值 硬度硬度 PO PO4 43 3 Cl Cl SOSO4 42 2 细菌细菌数数磷酸根离子磷酸根离子 氯离子氯离子 硫酸根离子硫酸根离子对策：A.添加防腐剂、pH值向上剂B.提高使用液的浓度C.缩短更液周期D.使用去离子水 添加硬水软化剂E.添加消泡剂F.添加防锈剂对人体的影响起泡良良生锈腐败使用液的安定性变差9.08.07.06.05.0200100200(ppm)良良析皂腐败使用液的安定性差起泡腐败许可许可范围范围0(ppm)2010良良生锈0(ppm)1020良良生锈2010许可许可范围范围10810710610510410310210(个/ml)0(ppm)腐败对策C.D对策A.B.C对策B.C.F对策策B.C.F对策A.B对策E 稀释水的性状稀释水的性状影响切削液使用寿命的主要因素11残留使用液、切屑、粘残留使用液、切屑、粘附在机床设备上的污垢附在机床设备上的污垢稀释水稀释水使用液全更液使用液全更液空气中的浮游菌空气中的浮游菌落下落下加工物加工物尘埃、土壤尘埃、土壤微生物增殖微生物增殖微生物的混入途径微生物的混入途径影响切削液使用寿命的主要因素122 5 8 12 15 20 天数（天数（daysdays）108107106105104103细菌数细菌数( (个个/ml)/ml)37251050实验条件(循环法)使用液：2%浓度10L切屑：铸铁切屑10%杂油：3%添加种菌：经过1.2.3.5.10(天)细菌的繁殖和温度的关系细菌的繁殖和温度的关系影响切削液使用寿命的主要因素13 切屑的种类和劣化的关系切屑的种类和劣化的关系切屑的种类切屑的种类 切屑的大小切屑的大小 切屑的量切屑的量项目项目影响程度影响程度 镁合金镁合金 细细 多多 铸铁铸铁 （磨削）（磨削）铝铝大大影响影响 小小 钢钢 粗（切削）粗（切削） 少少 影响切削液使用寿命的主要因素14防锈油防锈油润滑油润滑油液压油液压油前道加工用油前道加工用油氯化油氯化油氯硫化油氯硫化油微生物的营养源微生物的营养源机床停止运转机床停止运转时浮在使用液时浮在使用液表面表面油剂中的有效成油剂中的有效成分与混入的杂油分与混入的杂油融和后浮于液表融和后浮于液表微生物的繁殖微生物的繁殖脱盐酸脱盐酸浓度降低浓度降低腐败腐败厌氧菌的增厌氧菌的增殖殖产生腐败产生腐败气味气味浓度下降浓度下降pHpH值降低值降低氯离子增加氯离子增加厌氧菌的增厌氧菌的增殖殖防锈性变防锈性变差差促使腐败促使腐败气味产生气味产生 杂油的混入对水溶性切削油剂的影响杂油的混入对水溶性切削油剂的影响影响切削液使用寿命的主要因素15浓度浓度(%)(%)300稀释倍率（倍）稀释倍率（倍）0 7 14 天数（天数（daysdays）0.30.51.02.0200100 50润滑油A润滑油B无润滑油(270)(180)(70)实验条件（循环法）使用液：2%浓度10L切屑：铸铁切屑10%杂油：3%温度：30添加种菌：经过1.2.3.5.10(天)杂油混入导致使用液浓度下降杂油混入导致使用液浓度下降影响切削液使用寿命的主要因素16稀释水中所含阴离子浓度与防锈性之间的关系稀释水中所含阴离子浓度与防锈性之间的关系50 氯离子浓度氯离子浓度ppm ppm 硫酸根离子浓度硫酸根离子浓度ppmppm乳化液乳化液油剂油剂透明型产品透明型产品浓度浓度倍倍203040203050希釈水希釈水%53.32.553.3250：无锈无锈：点锈点锈：十数点锈十数点锈：约约1/31/3面生锈面生锈：约约1/21/2面以上生锈面以上生锈100100400 200 300 500 1000影响切削液使用寿命的主要因素17 水溶性切削油剂的管理要点水溶性切削油剂的管理要点1、水溶性切削油剂的自行管理项目水溶性切削油剂的自行管理项目2、水溶性切削油剂的浓度管理水溶性切削油剂的浓度管理3、水溶性切削油剂的水溶性切削油剂的pH值管理值管理管理要点18项目项目管理目的管理目的管理方法管理方法外观外观使用液受污染的程度、是否变质使用液受污染的程度、是否变质目测目测气味气味判定是否腐败判定是否腐败嗅觉嗅觉浓度浓度一次、二次性能一次、二次性能的维持的维持糖度计糖度计p p值值防锈性、变质的程度防锈性、变质的程度p p计计p p值试验纸值试验纸杂油混入量杂油混入量防止变质防止变质目测目测水溶性切削水溶性切削油剂的原液油剂的原液、稀释水的补加量稀释水的补加量推定使用液的浓度推定使用液的浓度使用量使用量润滑油、液压油的补加量润滑油、液压油的补加量推定润滑油、液压油的混入量推定润滑油、液压油的混入量使用量使用量 水溶性切削油剂的自行管理项目水溶性切削油剂的自行管理项目管理要点19浓度浓度一次性能一次性能耐腐败性耐腐败性防锈性防锈性消泡性消泡性皮肤皮肤刺激性刺激性铝缓蚀性能铝缓蚀性能浅浅差差差差差差好好弱弱好好浓浓好好好好好好差差强强差差如果消泡性、皮肤刺激性、铝变色等方面没有问题的话，高浓度使用如果消泡性、皮肤刺激性、铝变色等方面没有问题的话，高浓度使用性能更稳定。性能更稳定。浓度与性能之间的关系浓度与性能之间的关系管理要点20108106104102细菌数细菌数( (个个/ml)/ml)0 7 14 21 28 天数（天数（days）30倍倍(3.3%)50倍倍(2%)实验条件(循环法)使用液：10L切屑：铸铁切屑10%杂油：3%温度：30添加种菌：经过1.2.3.5.10(天) 浓度与腐败之间的关系浓度与腐败之间的关系管理要点21已腐败使用液已腐败使用液的残留的残留大气中的大气中的碳酸气碳酸气水溶性切削水溶性切削油剂新液油剂新液促使使用液腐败促使使用液腐败防锈性变差防锈性变差pHpH值值降低降低微生物的微生物的代谢产物代谢产物其他其他酸性物质酸性物质pHpH值降低的主要原因值降低的主要原因管理要点22pHpH值与腐败的关系值与腐败的关系0 1 2 3 4 5 天数天数（daysdays）108107106105104103细菌数细菌数( (个个/ml/ml)实验条件(循环法)使用液：2%浓度10L切屑：铸铁切屑10%杂油：3%温度：30添加种菌：经过1.2.3.5(天)管理要点 23 日常管理方法日常管理方法1、更液步骤更液步骤2、稀释方法、稀释方法3、补液方法、补液方法日常管理24更液步骤和使用液寿命更液步骤和使用液寿命更液步骤更液步骤液寿命液寿命清除原清除原 去除切屑、去除切屑、 对加工线、液箱对加工线、液箱 更换更换使用液使用液 杂油杂油 进行清洗、杀菌进行清洗、杀菌 新液新液 长长 短短清除原清除原 去除切屑、去除切屑、 更换更换使用液使用液 杂油杂油 新液新液清除原清除原 对加工线、液箱对加工线、液箱 更换更换使用液使用液 进行清洗、杀菌进行清洗、杀菌 新液新液清除原清除原 更换更换使用液使用液 新液新液注）对加工线、液箱进行清洗、杀菌时，可在浓度为1%的新液稀释液中加入1000ppm的防腐剂WB-2，然后将稀释液在生产系统中打循环。循环结束后将清洗液废弃。日常管理25已变质的使用液残余量与腐败之间的关系已变质的使用液残余量与腐败之间的关系油剂油剂浓浓度度 已已 变变 质质 的的 使使 用用 液液 残残 余余 量量（ （ ） ）倍倍012571 0 1 5 2 0乳化型产品乳化型产品303.3502.0透明型产品透明型产品502.0701.4日常管理： ：无菌无菌： ：有细菌繁殖有细菌繁殖26稀释方法稀释方法Yushiro1 1、将原液倒入稀释水中。将原液倒入稀释水中。2 2、加入原液后，必须进行搅拌。加入原液后，必须进行搅拌。原液原液稀释水稀释水比重在比重在1 1以上的原液会沉入水的底部，以上的原液会沉入水的底部，所以应缓缓地倒入。所以应缓缓地倒入。稀释水稀释水原液原液日常管理27Yushiro正确正确第天补加第天补加星期一到星期五星期一到星期五水水:1000L:1000L液箱液箱不正确不正确星期一星期一 二二 三三 四四 五五Yushiro水水:1000:1000 水水:1000:1000 原液原液:100:100 + +使用液寿命长使用液寿命长导致使用液劣化导致使用液劣化原液原液:20L:20L水溶性切削油剂的补加方法水溶性切削油剂的补加方法一次性地大量补加原液，平时只添加水的做法会促使微生物大量繁殖，导致油剂成分的平衡性被破坏掉，使用液安定性变差，容易引起使用液腐败。水水:1000:1000 水水:1000:1000 水水:1000:1000 日常管理28108107106105104103生菌数(个/ml)5 10 15 20 25 天数(days)防腐剂的添加量及其效果防腐剂的添加量及其效果 休长假时应采取的措施休长假时应采取的措施防腐剂添加日1000 5002500防腐剂添加量ppm日常管理29 产生问题时的对策产生问题时的对策-1-1问题原因対策1.工具寿命降低、加工精度变差1.加工条件变化2.工具刀尖部位的润滑不够引起机械性 的损耗1.检查加工条件、工件材质是否有所变动，如果有所变动应调整至一 开始设定的加工条件。2.检查供液系统中的供油量以及供油压是否有所变动，如果有所变动 的话应调整至初始设定参数范围内。如果还是不能解决问题，应提 高系统中的供油量、供油压，改善供油条件。3.检测使用液浓度是否在管理标准值范围内，应将使用浓度调整至推 荐浓度范围内。还是不能解决的话，应尽可能提高浓度。2.产生腐败气味使用液腐败1.检测pH值、浓度是否在管理标准值范围内使用液明显变质时应全 更液。 如果使用液状态可以挽回、应将浓度调整到正常范围内、并添加pH 值向上剂（WH-1、1000ppm）、防腐剂（ 、1000ppm）。2.检查是否有杂油混入，有的话应将杂油除去。3.如果同一台机床上总是出现腐败问题时，应该委托切削液生产厂家 进行调查。3.pH值偏低1.使用液浓度偏低2.使用液状况恶化1.检测浓度是否在管理标准值范围内浓度偏低时，应补充原液。 浓度正常、pH值偏低时应添加pH值向上剂（WH-1或WH-3、 1000ppm）。2.使用液明显变质或已腐败的话参照上述对策实施。30 产生问题时的对策产生问题时的对策-2-2问题原因对策4.机床设备、加工件生锈1.只补充添加水。冷却液的浓度太低2.冷却液劣化3.稀释用水中氯离子、硫酸根离子含量 过高4.已加工零件在生产线上停留时间太长1.检测pH值、浓度，将pH值、浓度调整到管理标准值范围内。浓度正常、pH值偏低时应添加pH值向上剂（WH-1 或WH-3 、1000ppm）。2.全更液。3.使用纯水或通过离子交换装置将稀释用水去离子化。4.在工件表面涂布工序间用防锈剂。5.浓度偏低1.只添加水、没有补充原液2.补充添加浓度过低3.冷却液劣化1.检查补液纪录，停止只添加水、不补充原液的做法。2.将补给液的浓度调高。3.检测pH值、细菌数，发现冷却液劣化时进行全更液。如果使用液状态可以挽回，应将浓度调整到正常范围内， 并添加pH值向上剂（WH-1、1000ppm）、 防腐剂（WB-2、1000ppm）。4.当加工现场频繁地出现问题时，应该委托切削液生产厂家进 行调查。6.浓度偏高1.补充添加浓度过高1.因水分蒸发量较多，所以补液时应将浓度调低。31 产生问题时的对策产生问题时的对策问题原因对策7.起泡1.冷却液的使用液浓度过高2.冷却液劣化，配方平衡性被破坏了1.应将油剂的使用浓度调整到管理标准值范围之内。 添加消泡剂（-WF-1,100ppm）如果补充添加用水为纯水的话，应与自来水混合后再行添加， 直至起泡现象得到控制。2.全更液8.铝质零件变色1.pH值高。油剂的使用浓度过高。1.重新测定pH值、浓度，将pH值、浓度调整到管理标准值范围 之内。无法改善铝变色现象时，添加铝缓蚀剂（- WHM-20、1000ppm）。9.产生大量的不溶解物质（析皂）1.稀释水的硬度过高1.使用去离子水。10.产生涂料剥落现象1.没有使用耐水溶性的或耐碱性的涂料2.油剂的使用浓度过高1.更换涂料。2.降低使用浓度。3.冷却液箱内表面不要涂布涂料。11.产生皮肤过敏现象1.操作人员没有戴保护手套2.浓度过高，pH值过高1.注意戴好劳保用品。如果操作人员与切削液的接触频率高的 话，必须注意作业后一定要涂护手霜。 将过敏性肌肤的人更换工作岗位，应调整同时使用油性以及 水性切削液的生产线。2.将使用液的浓度调整到管理标准值范围之内。32