隨著機械工業(yè)整體技術(shù)的發(fā)展，機床切削速度更快，切削負荷更大，切削溫度更高，同時不斷有新工藝出現(xiàn)來適應新材料的加工，這都需要新型的高性能切削液滿足加工要求;同時根據(jù)勞動衛(wèi)生和環(huán)境保護的要求，切削液中應盡量不含有危害人體健康和生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)。因此水基切削液的使用范圍越來越廣，且已開始從乳化液向性能好、壽命長的合成切削液、微乳化液過渡。 提高切削液的性能、延長使用壽命，可大幅減少切削液的廢液排放量，切削液的使用管理是現(xiàn)代機械加工行業(yè)一項重要內(nèi)容。

工人在金屬加工車間工作，頻繁接觸到金屬加工液。市場上很多的切削液成分對人體皮膚的刺激嚴重，造成手部皮膚發(fā)紅，瘙癢，接觸性皮炎和蛻皮。長期的接觸到有毒性成分的切削液，有毒物質(zhì)從人體的皮膚吸收，導致慢性中毒。故在使用金屬切削液時企業(yè)應選用安全環(huán)保、無毒和高性能的切削液。同時在生產(chǎn)時配備安防產(chǎn)品，維護員工的身體健康。

切削液濃度管理是水溶性金屬加工液管理中基本且重要的事項。水溶性金屬加工液的使用濃度范圍一般在1～10%之間，隨著濃度的不同，其性狀、性能將會產(chǎn)生非常大的差異。

油劑廠家在設計配方時會考慮到各種加工方法、被加工材質(zhì)、要求精度等方面的要求，其使用濃度也是在設計配方時已考慮。在實際使用時如果偏離設計濃度，就無法獲得期望的性能：使用濃度低于推薦濃度，則會產(chǎn)生潤滑性、防銹性等性能不足，同時也容易產(chǎn)生fu敗，而腐bai又會再次導致性能的惡化和惡臭的發(fā)生，必須得添加添加劑來改善使用性能，從而導致使用成本的上升；如果濃度使用得過高，不僅會產(chǎn)生起泡、皮膚刺激等問題，還會造成很大的浪費。因此，正確地做好水溶性金屬加工液的濃度管理在降低使用成本的同時還能大大延長其使用壽命。

為了將水溶性金屬加工液維持在一個合適的濃度，必須做到：

①建立有利于濃度管理的體制，保證由專業(yè)的管理人員統(tǒng)一配制；

②定期補充與設定濃度相符的原液和稀釋水；

③定期對濃度進行監(jiān)測。

但是通過人工檢測，如果現(xiàn)場工作者不能很好的執(zhí)行定時檢測，切削液的合理濃度的就不能保證，具體表現(xiàn)在：

1.人工檢測切削液濃度的精度不能保證；

2.人工檢測切削液濃度*靠制度去維持；

3.管理者不能得到連續(xù)的切削液濃度數(shù)據(jù)，*靠匯報和自檢。

我公司開發(fā)生產(chǎn)的CYR-I-350型切削液濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)就很好的解決了此問題。切削液在線濃度計折光儀型切削液濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)利用當前*的光學檢測儀器，對切削液濃度進行不間斷的檢測，系統(tǒng)根據(jù)設定的濃度值以及檢測到的實際濃度值計算出濃度偏差，通過一定的控制算法，得出控制閥門的開度大小，進而控制乳化油向切削液箱的供油流量。通過控制乳化油的進油量，使乳化油的流量和清水流量之比達到某一范圍，即可保證切削液濃度值達到設定要求。

切削液在線濃度計折光儀的優(yōu)點：

1、能實現(xiàn)切削液濃度的實時測控；可以避免人工測量不及時導致濃度出現(xiàn)偏高或偏低的情況?？梢酝ㄟ^設置切削液濃度的上下限報警的方式，提醒現(xiàn)場人員及時處理或自動調(diào)配。

2、采用切削液在線監(jiān)測系統(tǒng)后，能降低人工的勞動強度?；驕p少測試人員而到達降低人工成本支出的目的。

3、杜絕人為的切削液濃度失調(diào)，且能實現(xiàn)切削液濃度自動配比；對于提高產(chǎn)品品質(zhì)，提升工作效率有顯著的效果。

4、能實現(xiàn)調(diào)度和管理部門對設備運行的有力監(jiān)管；通過以太網(wǎng)組網(wǎng)的方式，所有機臺的濃度數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)焦芾碚唠娔X，為管理者決策提供參考。

5、實現(xiàn)設備的高效運行和保護。濃度管理作為一個數(shù)據(jù)節(jié)點，可以并入今后的智能工廠。

6、采用切削液濃度在線檢測系統(tǒng)后，機臺每年切削液的使用量、由于濃度管理不當造成的刀具磨損等方面的費用將大幅降低。

在線切削油濃度檢測儀參數(shù)：

產(chǎn)品型號：CYR-C-350

測量范圍 BRIX：0.0 至 35.0%

分 辨 率 BRIX：0.01% 溫度：0.1°C

測量精度 BRIX：±0.1% 溫度 ±0.2°C

測量溫度 0 至 70°C

溫度補償 5 至 60°C

環(huán)境溫度 0 至 40°C

輸入電源 DC 24V

關(guān)鍵材質(zhì) 觸液面材質(zhì)：316L 藍寶石棱鏡；傳感器外殼：鋁

信號輸出 DC4 至 20mA；RS-485

防護等級 IP65

最高壓力 <1MPa

尺寸重量 ￠109X77/1.15KG

一． 切削液的作用

在金屬切削過程中， 為提高切削效率， 提高工件的精度和降低工件表面粗糙度， 延長刀具使用壽

命， 達到最佳的經(jīng)濟效果， 就必須減少刀具與工件、 刀具與切屑之間磨擦， 及時帶走切削區(qū)內(nèi)因

材料變形而產(chǎn)生的熱量。 要達到這些目的， 一方面是通過開發(fā)高硬度耐高溫的刀具材料和改進刀

具的幾何形狀,如隨著碳素鋼、 高速鋼硬質(zhì)合金及陶瓷等刀具材料的相繼問世以及使用轉(zhuǎn)位刀具

等， 使金屬切削的加工率得到迅速提高； 另一方面采用性能優(yōu)良的切（磨） 削液往往可以明顯提

高切削效率， 降低工件表面粗糙度， 延長刀具使用壽命， 取得良好和經(jīng)濟效益切削液作用有如下

幾方面：

１ ． 冷卻作用

冷卻作用是依靠切削液的對流換熱和汽化把切削熱從固體（刀具、 工件和切屑） 帶走， 降低

切削區(qū)的溫度， 減少工件變形， 保持刀具硬度和尺寸。

切削液的冷卻作用取決于它的熱參數(shù)值， 特別是比熱容和熱導率。 此外， 液體的流動條件和熱交

換系數(shù)也起重要作用， 熱交換系數(shù)可以通過改變表面活性材料和汽化熱大小來提高。 水具有較高

的比熱容和大的導熱率， 所以水基的切削性能要比油基切削液好。

改變液體的流動條件， 如提高流速和加大流量可以有效地提高切削液的冷卻效果， 特別對于對于

冷卻效果差的油基切削液， 加大切削液的供液壓力和加大流量， 可有較提高冷卻性能。 在槍鉆深

孔和高速滾齒加工中就采用這個辦法。 采用噴霧冷卻， 使液體易于汽化， 也可明顯提高冷卻效果。

切削液的冷卻效果受切削液的滲透性能所影響， 滲透性能好的切削液， 對刀刃的冷卻速度快， 切

削液的滲透性能與切削液的粘度和浸潤性有關(guān)。 低粘度液體比高粘度液體滲透性能要好， 油基切

削液的滲透性能比水基切削液滲透性能要強， 含有表面活性劑的水基切削液其滲透性能則大大有

所提高。 切削液的浸潤性能與切削液的表面張力有關(guān)， 當液體表面張力大時， 液體在固體的表面

向周圍擴張聚集成液滴， 這種液體的滲透性能就差； 當液體表面張力小時， 液體在固體表面向周

圍擴展， 固體－液體－氣體的接觸角很小， 甚至為零， 此時液體的滲透性能就好， 液體能迅速擴

展到刀具與工件， 刀具與切屑接觸的縫隙中， 便可加強冷卻效果。

冷卻作用的好壞還與泡沫有關(guān)， 由于泡沫內(nèi)部是空氣， 空氣的導熱性差， 泡沫多的切削液冷

卻效果會降低， 所以一般含表面活性劑的合成切削液都加入了少量的乳化硅油， 起到消泡作用。

近年的研究表明， 離子型水基切削液能通過離子的反應， 迅速消除切削和磨削時由于強烈磨擦所

產(chǎn)生的靜電荷， 合工件不產(chǎn)生高熱， 起到良好的冷卻效果， 這類離子型切削液已廣泛用作高速磨

削和強力磨削的冷卻潤滑液。

２ ． 潤滑作用

在切削加工中， 刀具與切削、 刀具與工件表面之間產(chǎn)生磨擦， 切削液就是減輕這種磨擦的潤

滑劑。 刀具方面， 由于刀具在切削過程中帶有后角， 它與被加工材料接觸部分比前刀面少接觸壓

力也低， 因此， 后刀面的摩擦潤滑狀態(tài)接近于邊界潤滑狀態(tài)， 一般使用吸附性強的物質(zhì)， 如油性

劑和抗剪強度降低的極壓劑， 能有效地減少摩擦。 前刀面的狀況與后刀面不同， 剪切區(qū)經(jīng)變形的

切削在受到刀具推擠的情況下被迫擠出， 其接觸壓力大， 切削也因塑性變形而達到高溫， 在供給

切削液后， 切削也因受到驟冷而收縮， 使前刀面上的刀與切屑接觸長度及切屑與刀具間的金屬接

觸面積減少， 同時還使平均剪切應力降低， 這樣就導致了剪切角的增大和切削力的減少， 從而使

工件材料的切削加工性能得到改善。 在磨削過程中， 加入磨削液后， 磨削液滲入磨粒與工件及磨

粒與磨屑之間形成潤滑膜， 由于這層潤滑膜使得這些界面的摩擦減輕， 防止磨粒切削刃的摩擦磨

損， 工件表面粗糙度降低。 切削液的潤滑作用， 一般油基切削液比水基切削液*， 含油性、 極

壓添加劑的油基切削液效果更好。 油性添加劑一般是帶有極壓性基等的長鏈有機化合物， 如高級

脂肪酸、 高級醇、 動植物油脂等。 油基添加劑是通過極性基吸附在金屬的表面上形成一層潤滑膜，

減少刀具與工件、 刀具與切屑之間的摩擦， 從而達到減少切削阻力， 延長刀具壽命， 降低工件表

面粗糙度的目的。 油性添加劑的作用只限于溫度較低的狀況， 當溫度超過２ ０ ０ ℃， 油性劑的吸

附層受到破壞而失去潤滑作用， 所以一般低速、 精密切削使用含有油性添加劑的切削液， 而在高

速、 重切削的場合， 應使用含有極壓添加劑的切削液。 所謂極壓添加劑是一些含有硫、 磷、 氯元

素的化合物， 這些化合物在高溫下與金屬起化反應， 生成硫化鐵、 磷化鐵、 氯化鐵等， 具有低剪

切強度的物質(zhì)， 從而降低了 切削阻力， 減少了刀具與工件、 刀具與切屑的摩擦， 使切削過程易于

進行。 含有極壓添加劑的切削液還可以抑制積屑瘤的生成， 改善工件表面粗糙度。

氯化鐵的結(jié)晶呈層狀結(jié)構(gòu)， 所以剪切強度低。 氯化鐵與硫化鐵相比， 其熔點低， 在高溫下（約

４ ０ ０ ℃） 會失去潤滑作用。 磷酸鐵介于氯化鐵和硫化鐵之間， 硫化鐵耐高溫性能（７ ０ ０ ℃）

最好， 在重負荷切削及難切削材料的加工中一般都使用含有硫極壓劑的切削液。 極壓添加劑除了

和鋼、 鐵等黑色金屬起化學反應生成具有低剪切強度的潤滑膜外， 對銅、 鋁等有色金屬同樣有這

個作用。 不過有色金屬的切削一般不宜用活性極壓添加劑， 以免對工件造成腐蝕切削液的潤滑作

用同樣與切削液的滲透性有關(guān)， 滲透性能好的切削液， 潤滑劑能及時滲入到切屑與刀具界面和刀

具與工件界面， 在切屑、 工件和刀具表面形成潤滑膜， 降低摩擦系數(shù)， 減少切削阻力。

切削液除上述的潤滑效果外， 最近研究認為， 切削可以直接滲入到金屬表面的微小裂紋中， 改

變了被加工材料的物理性質(zhì)， 從而降低切削阻力， 使切削過程容易進行。

３ ． 清洗作用

在金屬切削過程中， 切削、 鐵粉、 磨屑、 油污等物易粘附在工件表面和刀具、 砂輪上， 影響切

削效果， 同時使工件和機床變臟， 不易清洗所以切削液必須有良好的清洗作用， 對于油基切削液，

粘度越低， 清洗能力越強， 特別是含有柴油、 煤油等輕組份的切削液， 滲透和清洗性能就更好。

含有表面活性劑的水基切削液， 清洗效果較好表面活性劑一方面能吸附各種粒子、 油泥， 并在工

件表面形成一層吸附膜， 阻止粒子和油泥粘附在工件、 刀具和砂輪上， 另一方面能滲入到粒子和

油污粘附的界面上把粒子和油污從界面上分離， 隨切削液帶走， 從而起到清洗作用。 切削液的清

洗作用還應表現(xiàn)在對切屑、 磨悄、 鐵粉、 油污等有良好的分離和沉降作用。 循環(huán)使用的切削液在

回流到冷卻槽后能迅速使切屑、 鐵粉、 磨屑、 微粒等沉降于容器的底部油污等物懸浮于液面上，

這樣便可保證切削液反復使用后仍能保持清潔， 保證加工質(zhì)量和延長使用周期。

４ ． 防銹作用

在切削加工過程中， 工件如果與水和切削液分解或氧化變質(zhì)所產(chǎn)生的腐蝕介質(zhì)接觸， 如與硫、 二

氧化硫、 氯離子、 酸、 硫化氫、 堿等接觸就會受到腐蝕， 機床與切削液接觸的部位也會因此而產(chǎn)

生腐蝕， 在工件加工后或工序間存放期間， 如果切削液沒有一定的防銹能力， 工件會受到空氣中

的水分及腐蝕介質(zhì)的侵蝕而產(chǎn)生化學腐蝕和電化學腐蝕， 造成工件生銹， 因此， 要求切削液必須

具有較好的防銹性能， 這是切削液最基本的性能之一。 切削油一般都具備一定有防銹能力， 如果

工序間存放周期不長， 可以不加防銹添加劑， 因為在切削油中加入石油磺酸鋇等防銹添加劑會使

切削油的抗磨性能下降。