一、前言
合理選用冷卻潤滑液，可以有效地減小切削過程中的摩擦，改善散熱條件，而降低切削力，切削溫度和刀具磨損，提高刀具耐用度，切削效率和已加工表面質量及降低產品的加工成本。隨著科學技術和機械加工工業的不斷發展，特別足大量的難切削材料的應用和對產品零件加工質量要求越來越高，這就給切削加工帶來了難題。為了使這些難題獲得解決，除合理選擇別的切削條件外，合理選擇切削液也尤為重要。
二．切削的分類
1．水溶液：
其主要成分是水。由於水的導熱係數是油的導熱係數三倍，所以它的冷卻性能好。在其中加入一定量的防鏽和汕性添加劑，還能起到一定的防鏽和潤滑作用。
2．乳化液：
(1)普通乳化液：它是由防鏽劑，乳化劑和礦物油配製而成。清洗和冷卻性能好，兼有防鏽和潤滑性能。
(2)防鏽乳化液：在普通乳化液中，加入大量的防鏽劑，其作用同上，用於防鏽要求嚴格的工序和氣候潮濕的地區。
(3)極壓乳化液：在乳化液中，添加含硫，磷，氯的極壓添加劑，能在切削時的高溫，高壓下形成吸附膜，起潤滑作用。
3．切削油：
(1)礦物油：有5#、7#、10#、20#、30#機械油和柴油，煤油等，適用於一般潤滑。
(2)動，植油及複合油：有豆油、菜子油、棉子油、蓖麻油、豬油等。複合油是將動、植、礦三種油混合而成。它具有良好地邊界潤滑。
(3)極壓切削油：它是以礦物油為基礎，加入油性，極壓添加劑和防鏽劑而成。具有動，植物油良好地潤滑性能和極壓潤滑性能。
三．切削液的作用
1.冷卻作用：
它可以降低切削溫度，提高刀具耐用度和減小工件熱變形，保證加工質量。一般的情況下，可降低切削溫度50～150℃。
2.潤滑作用：
可以減小切屑與前刀面，工件與刀具后刀面的摩擦，以降低切削力，切削熱和限制積屑瘤和鱗刺的產生。一般的切削油在200℃左右就失去潤滑能力。如加入極壓添加劑，就可以在高溫(600～1000℃)、高壓(1470～1960MPa)條件下起潤滑作用。這種潤滑叫做極壓潤滑。
3.清洗作用：
可以將粘附在工件，刀具和機床上的切屑粉末，在一定壓力的切削液作用下沖洗乾淨。
4.防鏽作用：
防止機床、工件、刀具受周圍介質(水分、空氣、手汗)的腐蝕。
四．冷卻潤滑液中的添加劑
1.油性添加劑：
動植物油、脂肪酸及其皂、脂肪醇及多元醇、酯類、酮類、胺類等化合物。
2.極壓添加劑：
含硫、磷、氯等有機化合物。如氯化石臘、四氯化碳、硫化磷酸鹽、二烷基二硫代磷酸鋅等。含硫的極壓切削油在切削過程中和金屬起化學反應，生成硫化鐵，它的熔點高(1193℃)，硫化膜在高溫下不被破壞，在切削鋼件時，能在1000℃左右的高溫下，仍保持潤滑性能；含氯的極壓添加劑，如氯化石臘(含氯量為40～50％)，它的化學性能活潑，在200℃～300℃時和金屬起化學反應，氯化物的摩擦係數低於硫化物，有良好地潤滑性能，可耐600℃的高溫；含磷極壓添加劑，與鋼鐵接觸即被吸附，生成磷酸鐵化學潤滑膜，降低摩擦，比硫氯的效果更為良好。如三種複合使用，潤滑效果更為顯著。
3.防鏽添加劑：
(1)水溶性防鏽添加劑：亞硝酸鈉、磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、苯甲酸鈉、苯甲酸胺、三乙醇胺等。
(2)油溶性防鏽添加劑：石油磺酸鋇、石油磺酸鈉、環烷酸鋅、三壬基萘磺酸鋇等。
4.防霉添加劑：
苯粉、五氯粉、硫柳汞等化合物。加入萬分之幾的防霉添加劑，可殺死細菌和抑制細菌生長，以防切削液變質發臭。
5.抗泡沫添加劑：
二甲基硅油。以防止切削液的使用效果。
6.助溶添加劑：
乙醇、丁乙醇、苯二甲酸脂、乙二醇醚等。
7.乳化劑：
(1)陰離子型：石油磺酸鈉、油酸鈉皂、松香酸鈉皂、高炭酸鈉皂、磺化蓖麻油、油酸、三乙醇胺。
(2)非離子型：聚氧乙烯脂肪醇醚(平平加)、聚氧乙烯烷基酚醚(0P)、山梨糖醇油酸酯(司本)、聚氧乙烯山梨糖醇
8.乳化穩定劑：
乙二醇、乙醇、正丁醇、二乙二醇單正丁基醚、二甘醇高碳醇、苯乙醇胺、三乙醇胺等。
五．常用冷卻潤滑液的配方
1.切削油：
(1)礦物油：5#、7#、10#、20#、30#機械油和輕柴油、煤油。機械油的號數越大，粘度越大。
(2)植物油：豆油、菜子油、棉子油、蓖麻油等。
(3)複合油：煤油50%＋機械油50%；豆油50%＋5。高速機油50%。
(4)極壓切削油：
①氯化石臘20%＋二烷基二硫代磷酸鋅1%＋高速機油79%。
②氯化石臘40%＋二烷基二硫代磷酸鋅1%＋石油磺酸鈣1%＋苯駢三氮唑0.2%＋乙醇0.56～0.8%＋5#高速機油余量。
③硫化棉子油7%＋5#高速機械油93%。
④氯化石臘20%＋5#高速機械油80%。
2.乳化液：
(1)普通乳化液：3～5%乳化油(70%＋5#機械油+22%脂肪酸及其皂＋0.5%松香酸鈉皂＋4.5%乙醇＋3%石油磺酸鈉)加水稀釋。
(2)極壓乳化液：用5～20%極壓乳化油(10%石油磺酸鈉＋6%石油磺酸鉛＋4%氯化石臘＋3%氯化硬脂酸＋3%油酸＋3%三乙酸胺＋20#機械油余量)加水稀釋。
(3)防鏽乳化液：是在普通乳化液中增加防鏽劑的比例而成。
3.水溶液：
(1)用0.25～0.5%亞硝酸鈉＋0.25～0.3%無水碳酸鈉＋水余量。
(2)3%油酸鈉皂＋0.5%亞硝酸鈉+水余量。
(3)10%癸二酸＋17.5%三乙醇胺＋8%亞硝酸鈉＋水余量。
六．冷卻潤滑液的選擇
1.選擇原則
1.1根據工件材料選擇
(1)鑄鐵、青銅在切削時，一般不用切削液。精加工時，用煤油。
(2)切削鋁時，用煤油。
(3)切削有色金屬時，不宜用含硫的切削液。
(4)切削鎂合金時，用礦物油。
(5)切削一般鋼時，採用乳化液。
(6)切削難切削材料時，應採用極壓切削液。
1.2根據工藝要求和切削特點選擇
(1)粗加工時，應選冷卻效果好的切削液。
(2)精加工時，應選潤滑效果好的切削液。
(3)加工孔時，應選用濃度大的乳化液或極壓切削液。
(4)深孔加工時，應選用含有極壓添加劑濃度較低的切削液。
(5)磨削時，應選用清洗作用好的切削液。
(6)用硬質合金、陶瓷和PCD、PCBN刀具切削時，一般不用切削液。要用時，必須自始自終地供給。PCBN刀具在切削時，不能用水質切削液。固為CBN在1000℃以上高溫時，會與水起化學反應而被消耗。
2.選用
2.1碳鋼
(1)粗加工：
a)3～5%乳化液。
b)鉛油或紅丹粉10%＋機械油90%，用於粗車蝸桿。
(2)精加工：
a)10～20％的乳化液。
b)10～15％極壓乳化液。
c)硫化棉子油的切削油。
d)20％氯化石臘+80％變壓器油或30％豆油+20％煤油+50％高速機械油，用於精車絲杠。
e)ccl420％+80％機械油，用於精車蝸桿。
(3)拉削、攻絲、鉸孔：
a)10～20％極壓乳化液。
b)含氯的切削油。
c)含硫，氯的切削油。
d)含硫化棉子油的切削油。
e)含硫，氯，磷的切削油。
f)30％煤油+70％機械油，用於光刀。
g)MoS2與機械油混合，用於攻絲。
(4)滾齒，插齒：
a)10～20％極壓乳化液。
b)含硫，磷，氯的極壓切削油。
(5)鑽孔：
a)3～5％乳化液。
b)5～10％極壓乳化液。
2.2合金鋼
(1)粗加工：
a)3～5％乳化液。
b)5～10％極壓乳化液。
(2)精加工：
a)10～20％乳化液。
b)10～15％極壓乳化液。
c)含硫化棉子油的切削油。
(3)拉削、攻絲、鉸孔：
a)10～20％極壓乳化液。
b)含硫、磷、氯極壓切削油。
c)40#機械油85％+二烷基二硫代磷酸鋅5％+石油磺酸鈣7％+二硫化鉬1％氯化石臘1％+煤油1％。用於攻絲。效果：Vc從1m/min提高到7m/min，絲錐耐用度提高1～3倍，表面粗糙度由Ra6.3降低為Ra3.2。
(4)滾齒、插齒：
a)10～20％極壓乳化液。
b)極壓切削油。
(5)鑽孔：
a)3～5％乳化液。
b)5～10％極壓乳化液。
c)ccl4和煤油的混合液鑽膜具鋼小孔。
d)氯化石臘20％+二烷基二硫代磷酸鋅1％+高速機油79％。
2.3不鏽鋼
(1)粗加工：
a)3～5％乳化液。
b)10～15％極壓乳化液。
c)極壓切削油。
d)硫化油(含硫2％的機械油)。
(2)精加工：
a)極壓切削油。
b)10～15％乳化液。
c)15～20％極壓乳化液。
d)硫化油或硫化油80～85％+ccl415～20％。
e)礦物油78～80％+黑機油或植物油和豬油18％+硫1.7％。
f)機械油9
