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 福建切削液使用管理规范标准[详]

1.目的和范围

1.1目的

为正确使用和管理切削液,提高切削液使用价值,特制定此规范。

1.2 范围

工厂车间所用切削液的管理。

2.   职责

工厂设备工程部油料管理人员负责对现场切削液使用进行管理,并填写《切削液日常检测维护记录;并负责对切削液使用状态(劣化程度)进行判定

3.   术语

缩略语/术语

定义

切削液

切削液是指在金属切削加工过程中用于润滑和冷却加工工具和加工部件的一种混合润滑剂,通常也可称为福建金属加工液(油)。此外,生产实践中,按照使用场合的不同,切削液有不同的习惯性称呼。例如:应用于切削加工的切削液和应用于磨削加工的福建磨削液;应用于珩磨加工的珩磨油;应用于滚齿、插齿加工的冷却油等等。

油基切削液

又称为切削油,使用时不需要稀释,直接使用原液。

水基切削液

是指将原液用水稀释后再使用的切削液,水在稀释液中通常占90%以上的比例。

原液、工作液

为区别水溶性切削液稀释前后的名称,通常将水基切削液稀释前的称为原液,稀释后的称为工作液。

 

4. 切削液使用管理

4.1 切削液分类

4.1.1切削液种类:油基、水基(乳化液,微乳化液,合成液)

4.1.1.1根据组成成分的不同,油基切削液可归纳为4类:

A)纯矿物油

B)减摩切削油

C)非活性极压切削油

D)活性极压切削油

4.1.1.2按照稀释液的性状,水基切削液可归纳为3类:

A)乳化液

B)微乳化液

C)合成液

4.2切削液的应用

4.2.1正确清槽,消毒和配制新液

4.2.1.1排空原液 :尽可能完全排空原工作液。   

4.2.1.2清渣:彻底清除工作液系统和存有工作液的液槽、机床表面、泵和循环管道系统及过滤系统,清除对象包括切屑、污渣、杂油、污泥等杂质,不留死角。   

4.2.1.3清洗杀菌:用1~2%的切削液和0.1~0.3%的杀菌剂配制清洗液,循环清洗系统至少不低于1小时,可延长至4小时。    

4.2.1.4排空,检查清洗效果

4.2.1.5配制新液 :首先测量槽体体积(长×宽×高),按要求确定配比浓度;液槽注入新水,开启循环系统,按比例缓慢加入切削液(定量的)原液使其完全混匀(不可先加切削液后注入水稀释);使用折光仪进行浓度监测,并用折光系数校正读书,使其达到规定的使用浓度。 

4.2.1.6切削液浓度=折光仪读数*折光系数

切削液浓度:工作液中含有原液的质量分数。例如,100kg工作液中含有原液5kg,则工作液的浓度为5%

4.2.1.7进入加工  

4.2.2切削液的日常维护

4.2.2.1补给切削液时应该在其他容器内预先配制成规定浓度,然后注入切削液箱。为图省事只补充给水是引起浓度变化的重要原因,必须避免。

4.2.2.2 切削液的稀释关系到乳化液的稳定。切削液在使用前,要先确定稀释的比例和所需乳化液的体积。然后算出所用切削液(原液)量和水量。 选取洁净的容器,将所需的全部水倒入容器内,然后在低速搅拌下加入切削液原液。配制乳化液时,原液的加入速度以不出现未乳化原液为准。切削液原液和水的加入程序不能颠倒。

4.2.2.3 现场有专职人员对切削液进行管理维护,每日进行检测,检测项目包括:

浓度(折光)、PH值(8.5~9.2)、外观(变色、破乳)、气味、浮油、泡沫情况。

4.2.2.4 保持切削液的洁净,严禁向系统抛杂物、洗涤物品及流入脏水(洗衣、洗手等)。

4.2.2.5 根据日检情况,认真填写《切削液日常检测维护记录》。

4.2.2.6 水溶性切削液监测内容

外观  

 稳定、均匀  

每周不少于二次  

 PH值  

 大于8.2  

 浓度  

 按规定  

 浮油  

 小于2%  

 泡沫  

 小于2毫升/10分钟  

 防锈性 铸铁  

 单片 24小时 合格             

叠片 8小时 合格  

 每月一次(季节性强) 

 细菌含量  

 小于105/毫升  

 氯离子含量  

 小于70PPM  

4.2.2.7切削液日常使用过程中,即使进行了新液补给和良好的管理,也会逐渐劣化,一旦其主要性能不能满足使用要求,就必须更换新液。切削液的劣化程度统一由现场油料专职管理人员进行确认,油料专职管理人员确认切削液劣化严重时,放可进行更换新液工作。

4.2.3关于切削液的腐败劣化现象(导致更换工作液的主要原因)

4.2.3.1腐败劣化的原因

水溶性切削液腐败劣化是微生物在适宜条件下迅速繁殖,使切削液发生生物化学变化的结果。引起腐败的微生物有真菌、放射菌、细菌和酵母菌。菌属繁多,分布广泛,在大气、土壤、江河、自然物体都能找到。在腐败的切削液中经常有以下几种代表性污损菌:

A  

铜绿色极毛杆菌

鱼肉腐败的代表性菌株,也是切削液腐败的主要菌属之一。  

 B  

硫酸还原菌

切削液发臭的另一主要菌株,在无氧条件下繁殖,存在铁屑瘤、水垢下。它能还原硫酸根,生成硫化氢,放出臭味;硫化氢腐蚀铁生成硫化铁,使切削液变成灰褐、黑色。这就是切削液要经常循环、透气、补氧、除去浮油、清洗液箱时要除去锈片和水垢的主要原因。

 C  

酵母菌、枯草菌、新月孢子菌

菌体内产生强酵素,使切削液发粘、PH值下降、腐败。

 D  

青霉菌

食品、工业材料变质的代表性菌。

 E  

大肠菌

能腐蚀铝箔和多种工业材料。

4.2.3.2微生物快速繁殖的条件

A  

营养源充分

水溶性切削液为微生物繁殖提供了充分的有机物(碳水化合物、矿油、脂肪酸、脂肪醇等)、矿物质和微量元素、含氮化合物(有机胺硝酸盐)以及含硫、磷、氯的物质(极压剂EP)。

 B  

氧气

嗜痒菌(硫氧菌、铁细菌) ——轻臭

厌痒菌(硫酸还原菌) ——恶臭

兼性厌氧菌(硫酸盐还原菌)——轻臭

 C  

温度

气温较高。细菌在30~37℃宜繁殖;霉菌在20~30℃宜繁殖。

 D  

PH值

碱性不足。细菌在PH 6.0~8.5适宜繁殖;霉菌在PH 4.5~6.5适宜繁殖。PH大于9时,细菌、霉菌繁殖概率最低。

4.2.3.3水溶性切削液腐败劣化后现象

A)产生轻微的腐臭味,“星期一现象”;

B)工作液变成灰褐色或红色;

C)PH值、防锈性突然急剧下降;

D)产生胶质物质(菌皮)堵塞滤网、管道,乳化液分层;

E)加工性能下降;

F)产生恶臭、污染环境。

4.3水溶性切削液的管理

4.3.1原液管理

A)避免酷冷,暴晒和长期存放。

B)冬季5度以上存放

C)夏季防止阳光直射,最好在三个月内使用。

D)乳化液低温破乳后不可恢复。

4.3.2工作液配制浓度管理

工作液的浓度是充分发挥切削液功能的基础。浓度过低,会影响切削功能;浓度过高,也会影响功能

的正常发挥,如果从防腐败角度看,浓度适当增加一些为好。例如:一般的微乳液,实验室腐败实验,浓度为5%时,6~7个月后开始变质;浓度为10%时,10~12个月后开始变质。

4.3.3防腐管理

4.3.3.1 选用清洁的水源——自来水、地下水,必要时对配液用水进行杀菌处理和水质调整处理,配液用水硬度80~120PPM为最佳。

4.3.3.2 更换新液时,对液箱、管道、机床加工区进行彻底清洗,如果不清洗或清洗不彻底,尤其是换液前的切削液已腐败,换液后有可能几天之内就会腐败。

4.3.3.3 正在使用切削液的管理

A)保持规定浓度,切削液消耗后,及时补充新液。

B)保持清洁,防止异物和灰尘进入。

C)及时清除浮油和切屑。

D)每日开车循环切削液至少1~2小时,尤其节假日更要注意。

E)PH值低于8.5时及时补充新液并加以调整。


PH值大于9时细菌,霉菌繁殖速度慢,所以国际上标准稀释液PH=9、原液PH=10为上限标准。

PH值低于8时,要根据现场情况分别加入原液、杀菌剂、PH值调整剂进行调整;PH值大于8.2时,加入原液调整。

4.3.3.4切削液腐败后对设备、工作环境、人身健康都有影响,还有可能影响新液寿命,故现场切削液管理人员应对切削液劣化程度做出及时判定

4.4油基切削液的管理

4.4.1油基切削液的工作液劣化缓慢,通常情况只需要补给消耗的部分。若切削液箱中液量减少,会引起切削液温度上升,不仅造成加工精度不良,也会促进工作液劣化,故要定期补充新液。

4.4.2供液系统的清洁与维护

每次更换新液前,必须将供液系统洗净,除去切屑、油泥、淤渣。因为已劣化变质的切削液、油泥、淤渣等一旦混入新液就会促进新液的劣化变质。在使用期内换用异种切削液时,必须预先进行两种切削液的相容性试验检查。平时也应定期清除切屑、油泥和淤渣。

4.4.3油基切削液的氧化变质与预防

4.4.3.1氧化变质的主要危害

A)使其酸性增加,导致金属零件和机床生锈

B)产生沉淀、油泥,易沉着于机床运动部件表面增加阻力,或使过滤器堵塞。

C)发泡,引起泡沫所致的危害。

D)使其粘度不适当地增高。

4.4.3.2主要因素及解决措施

A)与空气接触机会越多越易氧化,故应尽量减少与空气的接触。

B)光线照射能诱发氧化,所以要尽量避光保存和使用。

C)某些金属(特别是Fe、Cu、Pb等)对氧化有促进作用,油品中的金属盐类对氧化的促进作用更大,故应及时清除切屑、沉渣等。

D)温度越高,氧化越剧烈。所以在运输储存时应保持阴凉。

E)减缓油基切削液氧化变质最有效的方法是使用抗氧化添加剂。

4.4.4影响油基切削液性能的常见因素

4.4.4.1水分的混入    主要影响切削液的加工效能及防锈性能。特别是在应用氯系极压添加剂的场合,水与游离氯化氢会结合成盐酸,容易引起腐蚀。水分的混入不仅使油基切削液防锈性能降低、工件和机床生锈,而且会促进刀具的磨损,导致刀具寿命缩短。

4.4.4.2漏油的混入     搓丝机、滚齿机类机床从结构上难于避免润滑油、液压油和切削油相互混溶。一般润滑油、液压油所含添置加剂的浓度比切削油低。因此漏油的混入会降低切削油添加剂的浓度,使用切削液性能下降。  

4.4.5当使用含活性极压添加剂的切削油时,要注意机床轴承部件和供液泵中使用的铜合金的腐蚀问题。

4.5切削液废液处理

4.5.1水基切削液废液处理:水基切削液中含用各种表面活性剂和/或矿物油,油分难于分离,废液中还混入了大量的漏油、切屑、磨粒粉末等,处理起来比较难,因此水基切削液废液统一送往污水处理站进行处理。

4.5.2油基切削液废液处理:油基切削液的废液属可再生利用资源,产生的废液应进行集中收集管理,再依《废弃物管理规定》进行处理。

5. 附录

附录一:切削液加工性能方面常见的问题、原因与可能的解决措施

附录二:切削液理化性能方面常见的问题、原因与可能的解决措施

附录三:切削液环卫性能方面常见的问题、原因与可能的解决措施

附录四:各类油基切削液的性能比较

附录五:各类基切削液的性能比较

附录六:目前国际著名的金属加工液企业

6.文件履历

版本

描述

编制

批准

日期

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附录一:切削液加工性能方面常见的问题、原因与可能的解决措施

问题与现象

可能的原因

可能采取的解决措施

后刀面磨损大,刀具寿命低

1.刀尖和切削刃部分润滑性不良,产生磨粒磨损

2.切削液含有活性物质,产生化学磨损

3.供液量不足,切削温度过高

1.增大供液量和供液压力,采用多个喷嘴供液,保证后刀面供液充足

2.水基切削液的场合,选用润滑性优异的乳化切削液并提高使用浓度;油基切削液的场合,选用脂肪油分含量多的;避免使用含活性添加剂的

3.若切削液劣化变质,应及时更换新液

过度发热引起刀具寿命降低

对刀具的冷却不充分

1.油基切削液的场合换用低粘度油基切削液或水基切削液

2.增大供液压力和流量

3.保持切削液温度恒定

使用过程中刀具寿命逐渐变短

1.油基切削液的场合,由于漏油混入引起添加剂含量降低;可者混入了水分

2.水基切削液的场合,由于只补给水造成浓度降低

1.采取防止漏油、漏水的措施

2.检查工作液浓度并补充添加剂或原液

3.更换新液

切削刃发生熔着,产生崩刃缺口

抗粘着能国差,积屑瘤异常发生并周期性脱落,造成切削刃熔着和损伤

1.油基切削液的场合改用化学活性高的切削油

2.水基切削液的场合改用润滑性能优异的极压乳化切削液,并在高浓度下使用

从油基切削液换成水基切削液后刀具寿命急剧下降

1.由于切削液种类固有的性能差别引起润滑性不足

2.切削用量不适合

1.选用含极压添加剂的乳化切削液,在高浓度下使用

2.设定适合水基切削液的切削用量

3.直接向切削区喷雾供给切削液原液

切屑变色严重,刀尖软化、熔融,刀具寿命缩短

1.切削热导致切削温度过高

2.对切削区冷却不充分

1.增大供液量和供液压力

2.油基切削液的场合换用水基切削液

3.增加切削液箱容积,减少工作液温度升高

切削刃崩刃,剥落导致破损失效

1.积屑瘤破碎引起崩刃

2.断续冷却的热冲击引起破损

1.改善供液法,扩大供液范围,增大供液量和供液压力

2.换用热导率较低的切削油,减小热冲击

3.使用干式切削或准干式切削

钻孔、铰孔时发生刀具粘结与破损

切削刃部产生断油现象,润滑不足,边缘部分润滑不足

1.增大供液量和供液压力

2.水基切削液的场合,提高使用浓度;或局部供给原液

3.换用润滑性和抗粘结性好的油基切削液

攻螺纹或套螺纹时易发生刀具破损

切削刃部断油或切削液润滑性能不足

1.改善供液法避免出现“断油”现象

2.换用润滑性和抗粘结性好的切削油

3.换用附着能力强的糊状切削液

切削刃处粘结严重,引起工件尺寸变化

1.抗粘结性不佳

2.积屑瘤增长与脱落交替发生

1.水基切削液的场合换用油基切削液

2.油基切削液的场合,检查活性添加剂有效成分,如果降低了,应及时补充;或换用活性更大的油基切削液

加工精度差

1.冷却不均或不充分,导致工件变形

2.积屑瘤的消长导致背吃刀量变化

1.充分、确实地供液

2.尽量保持切削温度恒定

3.油基切削液的场合及时补充极压添加剂,或者换用抗粘性更好的切削油

已加工表面粗糙、撕裂、拉伤

1.由于润滑不充分引起切削刃附着产生积屑瘤

2.孔加工时切屑粘结引起拉伤

1.换用抗粘结性好的切削液(如含活性添加剂的油基切削液)

2.改善过滤方法以除去微细切屑

3.改善供液法避免出现(断油)现象

附件二:切削液理化性能方面常见的问题、原因与可能的解决措施

 

问题与现象

可能的原因

可能采取的解决措施

油基切削液

机床床面、导轨面等出现污斑

由于金属表面与切削液中的成分起化学反应引起

1.检查切削液中是否混入了水分

2.检查极压添加剂的腐蚀性

3.检查劣化变质情况,若有问题及时更换

4.操作完结时做好机床的清洁、维护工作

铜合金零件变色或腐蚀

由于切削液的成分与铜合金起化学反应引起

1.检查切削液对铜金的适应性,若不适合,应适量加入铜合金防腐蚀剂,或更换切削液化

2.工作液劣化严重时及时更换新液

机床以及检测装置运动不灵活

切削液氧化变质、发粘,在机床滑动面上滞留所致

1.添加抗氧化剂或先用氧化安定性好的切削油菜

2.切削油劣化显著时及时更换新液

3.定期、定时清洁机床、仪表,加强设备维护

过滤器早期堵塞、管道堵塞

切削油氧化变质引起粘度增高,容易与细小切屑等污物形成淤渣,造成堵塞

1.加强切削液净化管理,及时除去切屑等污物

2.选用氧化安定性好的切削油

3.换用新的切削油

飞溅出来的切屑在液箱内冒烟,有起火危险

1.切削油闪点太低

2.切削温度过高

1.采用防止切屑飞溅的供液法,或设置切屑挡板

2.添加抗烟雾添加剂或换用闪点高的切削油

3.增大供液流量和压力,降低切削温度

4.换用水基切削液

水基切削液

机床或工件生锈

1.工作液浓度不够

2.PH值降低

3.防锈剂被过多消耗

4.切削液劣化、腐败

5.异种金属长时间接触

1.测定切削液浓度并使之保持基本恒定

2.补充碱类物质以维持PH在9左右

3.补充防锈剂

4.严重劣化时换用新液

5.在有切削液的情况下避免异种材料长时间接触

工序间停留时零件生锈

1.工序间停留时间过长

2.受周围酸性气体腐蚀

3.在台风、梅雨等异常气象条件下存放

1.缩短工序间停留时间

2.采取工序间防锈措施

3.避免将零件重叠放置或放在易吸潮的物体上

4.在环境气氛恶化情况下,预先涂上防锈油脂

乳化液分离、生成不溶性漂浮物

1.水太硬或稀释方法不当

2.漏油混入过多

3.劣化严重,腐败

4.切屑与切削液中的物质起反应

1.采用符合要求的水和正确的配制方法

2.安装浮油回收装置,及时除去浮油

3.添加防腐剂、PH提升剂或补充原液

4.及时清除易发生反应的切屑

5.换用新液

有腐败臭气

1.切削液的防腐性能不良

2.漏油、切屑混入过多

3.切削液长期不流动

4.防腐管理不到位

1.加强PH值和浓度管理,保持其正常使用值

2.保持切削液清洁,不使其接触食物、烟草等污物

3.及时除去浮油和切屑

4.定期添加防腐杀菌剂

5.长期停机前适当提高工作液的浓度和PH值,并加入防腐杀菌剂.

工作液发红

切削液中的物质与切屑发生反应,生成了过量的氧化铁

1.及时除去切削液中的切屑

2.添置加防锈剂、PH提升剂

泡沫过多

1.表面活性剂量太多

2.工作液浓度太高

3.流速和管路阻力过在

1.添加抗泡剂

2.工作液浓度太高时适当加水稀释

3.降低流速和管路阻力

4.换用抗泡性能好的切削液

过滤器早期堵塞、管道堵塞

1.切削液腐败,分离油、脂、皂等物质与切屑造成淤渣

2.霉菌大量繁殖

1.加入防霉剂

2.换用新液         

涂料剥落

切削液中的碱和表面活性剂引起

使用前对切削液进行涂料适应性试验,先用合格者

附件三:切削液环卫性能方面常见的问题、原因与可能的解决措施

问题与现象

可能的原因

可能采取的解决措施

操作者皮肤干燥、开裂、发疹、红肿、严重时溃烂(油基、水基都可能发生)

1.溶剂或低粘度石油制品引起皮肤脱脂

2.油基切削液引起油过敏

3.水基切削液中的碱和表面活性剂引起脱脂与刺激

1.选用对皮肤刺激性小的切削液

2.设置防止切削液飞溅的装置,提高工序自动化程序,以减少接触切削液的机会

3.教育操作者经常保持手、腕及工作服清洁,作业终了时必须清洗干净并涂保护脂;使用油基切削液的涂水溶性保护脂;使用水基切削液的涂油溶性保护脂.

4.加强工作液管理,防止劣化和腐败

5.对过敏体质的操作者调换工作岗位

机床周围发臭(水基切削液)

1.工作液腐败

2.油盘、地面等处漏出的切削液长期聚集而腐败

1.添加防腐杀菌剂

2.及时清扫油盘和地面,保持环境卫生

3.必要时更换新液

机床周围被油污染,有异味(油基切削液)

切削油冒烟、气化,分解生成物气化,放出异味

1.设置排气装置

2.增大供液量,以降低切削温度

3.换用抗油雾性能好的切削油,或改用水基切削液

冒烟激烈(油基)

1.切削油闪点偏低

2.切削温度过高

1.设置排气装置

2.增大供液量,以降低切削温度

3.换用抗油雾性能好的切削油,或改用水基切削液

液雾大(油基、水基)

喷雾供液引起

控制喷雾供液量,要防止不切削时也喷出

附件四:各类油基切削液的性能比较

项目        切削液

纯矿物油

减摩切削油

非活性型极压切削油

活性极压切削油

加工性能

加工质量(加工精度、表面完整性)

加工效率(可适应的切削加工强度)

×

×

×

×

刀具寿命

理化性能

润滑

×

冷却性

×

×

×

×

清洗性

×

×

×

×

抗泡性(起泡倾向与消泡能力)

防锈性

腐蚀性

×

稳定性(分层、漂浮物、沉淀情况)

与其化油品的相容性

×

对机床涂料的适应性

切屑去除和分离

×

×

×

×

工作液管理难易程度

使用寿命(腐败、变质难易程度)

废液可处理性

环卫性能

皮肤及呼吸道刺激

×

×

×

×

烟雾及起火危险性

×

×

×

×

对做作业环境的污染

×

×

×

×

经济性

切削液购入费

切削液管理费

废液处理费

注:1.四类油基切削液相互比较:◎很好  ○好   △中   ×差;若相互之间差别不大,则以水基切削液为参照给以同一评价:○好 ×差

2.经济性项目仅从切削液的角度考虑了购入、维护管理、废液处理等处用,未考虑切削液性能好坏对产品质量、加工效率等的影响对综合成本的贡献。

 

 

 

附件五:各类基切削液的性能比较

项目         切削液

乳化切削液

微乳化切削液

合成切削液

加工性能

加工质量(加工精度、表面完整性)

×

加工效率(可适应的切削加工强度)

刀具寿命

×

理化性能

润滑性

×

冷却性

×

清洗性

×

×

防锈性

抗泡性(起泡倾向与消泡能力)

×

切削区的可视性(稀释液透明性)

×

稳定性(分层、漂浮物、沉淀情况)

×

对水质的适应性

×

切屑去除和分离

×

工作液管理难易程度

×

×

使用寿命(腐败、变质难易程度)

×

对机床涂料的适应性

×

×

×

废液可处理性

×

×

环卫性能

皮肤及呼吸道刺激

烟雾及起火危险性

对做作业环境的污染

×

经济性

切削液购入费

切削液管理费

×

×

废液处理费

×

×

注:1.基切削液相互比较: ○好   △中   ×差;若相互之间差别不大,则以基切削液为参照给以同一评价:○好 ×差

2.经济性项目仅从切削液的角度考虑了购入、维护管理、废液处理等处用,未考虑切削液性能好坏对产品质量、加工效率等的影响对综合成本的贡献。

附件六:目前国际著名的金属加工液企业主要有:巴索、嘉实多、好富顿、福斯、德润宝、马斯特、奎克、俄美达、辛辛那提等。欢迎您的光临,Word文档下载后可修改编辑.双击可删除页眉页脚.谢谢!让我们共同学习共同进步!学无止境.更上一层楼。