合理选用切削液，可以有效地减小切削过程中的摩擦，改善散热条件，降低切削力、切削温度和刀具磨损，提高刀具耐用度和切削效率，保证已加工表面质量和降低产品的加工成本。随着科学技术和机械加工工业不断发展，一些新型、高性能的工程材料得到广泛应用。这些材料大都属于切削加工性很差的难切削材料，这就给切削加工带来了难题。为了使难切削材料的加工难题获得解决，除合理选择刀具材料、刀具几何参数、切削用量及掌握操作技术等切削条件外，合理选用切削液也尤为重要的条件。

在难切削材料中，有的硬度高达65～70HRC，抗拉强度比45号钢的抗拉强度高三倍左右，造成切削力比切削45号钢高200％～ 250％；有时材料导热系数只有45号钢导热系数的1/4～1/7或更低，造成切削区热量不能很快传导出去，形成高的切削温度，限制切削速度的提高；有的材料高温硬度和强度高，有的材料加工硬化的程度比基体高50％～ 200％，硬化深度达0.l～0.3mm，造成切削的困难；有的材料化学活性大，在切削中和刀具材料产生亲和作用，造成刀具产生严重的粘结和扩散磨损；有的材料弹性模量极小和弹性恢复大及延伸率很大，更难于切削。因为，在切削各种难切削材料时，要根据所切材料各自的性能与切削特点与加工阶段，选择相宜的切削液，以改善难切削材料的切削加工性，而达到加工的目的。

常用的切削液有：水溶液、普通乳化液、极压乳化液、矿物油、植物油、动物油、极压切削油等。其中，水溶液的冷却效果最好，极压切削液的润滑效果最好。一般的切削液，在200℃左右就失去润滑能力。可是在切削液中添加极压添加剂(如氯化石蜡、四氯化碳、硫代磷酸盐、二烷基二硫、代磷酸锌）后，就成为润滑性能良好的极压切削液，可以在600～1000℃高温和1470～1960MPa高压条件下起润滑作用。所以含硫、氯、磷等极压添加剂的乳化液和切削油，特别适合于难切削材料加工过程的冷却与润滑。下面介绍几种难切削材料加工时的切削液选用。

不锈钢：在粗加工时，选用3%～5%乳化液或10％～15%极压乳化液、极压切削油、硫化油；在精加工时，选用极压切削油或10%～20%极压乳化液、硫化油、硫化油80%～85%加CCl415%～20%、矿物油78%～80%加黑机油或植物油和猪油18%加硫1.7%、全损耗系统用油90%加CCl410%、煤油50%加油酸25%加植物油25%、煤油60%加松节油20%加油酸20%；拉削、攻螺纹、铰孔时，采用10%～15%极压乳化液或极压切削油、硫化豆油或植物油；在硫化油中加10%～20% CCl4、在猪油中加20%～30% CCl4、或在硫化油中加10%～15%煤油用于铰孔；在硫化油中加入15%～ 20%CCl4或用白铅油加全损耗系统用油或用煤油稀释氯化石蜡或用MoS2油膏用于攻螺纹；在滚齿或插齿时，用20%～ 25%极压乳化液或极压切削油；在钻孔时，用10%～15%乳化液或10%～15%极压乳化液、极压切削油、硫化油、MoS2切削剂。

高温合金：除采用切削不锈钢所用的切削液外，在粗加工时，采用硫酸钾2%加亚硝酸钾1%加三乙醇胺7%加硼酸7%～10%加甘油7%～10%加水余量；或采用葵二酸7%～ 10%加亚硝酸钠5%加三乙醇胺7%～ 10%加硼酸7%～10%加甘油7%～10%加水余量。

钛合金：粗加工时，采用3%～5%乳化液或10%～15%极压乳化液；精加工时，采用极压切削油或极压水溶液、CCl4加等量的酒精；拉削、攻螺纹和铰孔时，采用板压切削油或蓖麻油、油酸、硫化油、氯化油、蓖麻油60%加煤油40%；钻孔时，采用极压乳化液或极压切削油、硫化油、电解切削液。

高强度钢切削加工时，除选用常用切削液和极压切削液外，用豆油或菜子油作为攻螺纹切削液，效果较好；加工铜时，用 CCl4加N32全损耗系统用油或用MoS2润滑脂作润滑剂；精加工纯铁时，用酒精稀释蓖麻油作切削液；切削软橡胶时，用酒精或蒸馏水作切削液。

切削液在使用过程中出现的问题及其对策

切削液由于有冷却、润滑、清洗和防锈等功能，被广泛地应用在切削加工中。切削液在使用中经常出现变质发臭、腐蚀、产生泡沫、使用操作者皮肤过敏等问题，下面结合我们工作中的实际经验，谈谈切削液使用中的问题及其对策。

切削波变质发臭的问题

切削液变质发臭的主要原因是：切削液中含有大量细菌，切削液中的细菌主要有耗氧菌和厌氧菌。耗氧菌生活在有矿物质的环境中，如水、切削液的浓缩液和机床漏出的油中，在有氧条件下，每 20～30min分裂为二。而厌氧菌生存在没有氧气的环境中，每小时分裂为二，代谢释放出SO2，有臭鸡蛋味，切削液变黑。当切削液中的细菌大于106时，切削液就会变臭。

(1) 细菌主要通过以下渠道进入到切削液中:　

　　1）配制过程中有细菌侵入，如配制切削液的水中有细菌。

　　2）空气中的细菌进入切削液。

　　3）工件工序间的转运造成切削液的感染。

　　4）操作者的不良习惯，如乱丢脏东西。

　　5）机床及车间的清洁度差。

(2)控制细菌生长的方法

　　1）使用高质量、稳定性好的切削液。

　　2）用纯水配制浓缩液，不但配制容易，而且可改善切削液的润滑性，且减少被切屑带走的量，并能防止细菌侵蚀。

　　3）使用时，要控制切削液中浓缩液的比率不能过低，否则易使细菌生长。

　　4）由于机床所用油中含有细菌，所以要尽可能减少机床漏出的油混入切削液。

　　5）切削液的pH值在8.3～9.2时，细菌难以生存，所以应及时加入新的切削液，提高pH值。

　　6）保持切削液的清洁，不要使切削液与污油、食物、烟草等污物接触。

　7）经常使用杀菌剂。

　　8）保持车间和机床的清洁。

　　9）设备如果没有过滤装置，应定期撇除浮油，清除污物。

切削液的腐蚀问题

(1)产生腐蚀的原因

　　1）切削液中浓缩液所占的比例偏低。

　　2）切削液的pH值过高或过低。例如PH＞9.2时，对铝有腐蚀作用。所以应根据金属材料选择合适的pH值。

　　3）不相似的金属材料接触。

　　4）用纸或木头垫放工件。

　　5）零部件叠放。

　　6）切削液中细菌的数量超标。

　　7）工作环境的湿度太高。

 (2)防治腐蚀的方法

　　 1）用纯水配制切削液，并且切削液的比例应按所用切削液说明书中的推荐值使用。

　　 2）在需要的情况下，要使用防锈液。

　　 3）控制细菌的数量，避免细菌的产生。

　　 4）检查湿度，注意控制工作环境的湿度在合适的范围内。

　　 5）要避免切削液受到污染。

　　 6）要避免不相似的材料接触，如铝和钢、铸铁(含镁)和铜等。

产生泡沫的问题

　　 在使用切削液时，有时切削液表面会产生大量泡沫。

(1)产生泡沫的主要原因

　　 1）切削液的液面太低。

　　 2）切削液的流速太快，气泡没有时间溢出，越积越多，导致大量泡沫产生。

　　 3）水槽设计中直角太多，或切削液的喷嘴角度太直。

(2)避免产生泡沫的方法

　　 1）在集中冷却系统中，管路分级串联，离冷却箱近的管路压力应低一些。

　　 2）保证切削液的液面不要太低，及时检查液面高度，及时添加切削液。

　　 3）控制切削液流速不要太快。

　　 4）在设计水槽时，应注意水槽直角不要太多。

　　 5）在使用切削液时应注意切削液喷嘴角度不要太直。

操作者皮肤过敏的问题

(1)产生操作者皮肤过敏的主要原因

　　 1）pH值太高。

　　 2）切削液的成分。

　　 3）不溶的金属及机床使用的油料。

　　 4）浓缩液使用配比过高。

　　 5）切削液表面的保护性悬浮层，如气味封闭层、防泡沫层。杀菌剂及不干净的切削液。

(2)在工作中，为了避免操作者皮肤过敏，应该注意以下几点

　　 1）操作者应涂保护油，穿工作服，带手套，应注意避免皮肤与切削液直接接触。

　　 2）切削液中浓缩液比例一定要按照切削液的推荐值使用。

　　 3）使用杀菌剂要按说明书中的剂量使用。

　　还有，氟橡胶、脂橡胶受切削液影响变形较小，在用作机床密封件时，可优先考虑。为了防止变形，机床密封件所用橡胶含脂量一般应大于35％。另外，为了有效防止切削液引起机床油漆脱落，可选择环氧树脂漆或聚腔酯漆。

　　总之，在正常生产中使用切削液，如果能注意以上问题，可以避免不必要的经济损失，有效地提高生产效率。

切削液的选择依据

在某一加工工序中需要使用什么样的切削液，主要根据以下几方面来考虑。

（1）改善材料切削加工性能：如减小切削力和摩擦力，抑制积屑瘤及鳞刺的生长以降低工件加工表面粗糙度，提高加工尺寸精度；降低切削温度，延长刀具耐用度。

（2）改善操作性能：如冷却工件，使其容易装卸，冲走切屑，避免过滤器或管道堵塞；减少冒烟、飞溅、气泡，无特殊臭味，使工作环境符合卫生安全规定；不引起机床及工件生锈，不损伤机床油漆；不易变质，便于管理，对使用完的废液处理简单，不引起皮肤过敏，对人体无害。

（3）经济效益及费用的考虑：包括购买切削液的费用，补充费用，管理费用及提高效益、节约费用等。

（4）法规、法令方面的考虑：如劳动安全卫生法规，消防法，污水排放法规等。

根据加工方法、工件要求达到精度、切削液特性确定切削液类型是水基还是油基切削液。例如在加工中如需强调防火安全性，就应考虑使用水基切削液，也就要考虑废切削液的排放问题，企业应具备废液处理的设施和采取相应措施。而进行磨削加工时，切削速度与切削区域温度高，一般只能选用水基切削液；对于使用硬质合金刀具的切削加工，一般考虑选用油基切削液。机床使用说明书中规定使用的切削液品种，一般在使用机床时如无特殊理由就不宜轻易改变，以免影响机床的使用性能。在权衡这几方面条件后，便可确定选用油基还是水基切削液。在确定切削液的类型以后，可根据加工方法、工件要求精度及表面粗糙度、被加工材料等等制约项目以及润滑性、冷却性等等切削液特性进行第二步选择。然后按规定项目对所选的切削液能否达到预期的要求进行鉴定，如果还有问题，再反馈回来，查明出现问题的原因，并加以改善，最后作出明确的选择结论。

选择切削液的经济性

选择切削液必须进行综合的经济分析，正确评价所选切削液的经济性，从购入切削液的费用、切削液管理费用、切削刀具的损耗费、生产效率的提高、切削液的使用周期到由环境污染问题而引起的切削液的废液处理费用等。在所加工产品的总生产费用中，与切削液有关的费用只占了很小的一部分，往往由于正确地选用了切削液而改善了产品质量，提高工作效率，延长了刀具耐用度，而带来了显著的经济效益。但如果所使用的切削液选择得不恰当则会产生相反的结果，这就是为什么要进行综合的经济分析的目的。