時間：2023-05-30 10:55:31
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇金屬切削液，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：金屬切削液 工藝作用 選用原則 處理設備 水基切削液 油基切削液 設備維護
1 概述
在機械加工生產中，金屬切削液是一種重要的工藝輔助材料。正確使用金屬切削液可以減少刀具消耗、降低零件報廢率、降低企業成本。金屬切削液的應用和管理是機械加工中的一個重要課題，在精密加工中尤其具有重要的意義。
本文結合生產實踐，對金屬切削液的特點及適用性進行了闡述，提出了選用金屬切削液及設備的方法，并介紹了金屬切削液及其設備的管理方法。
2 金屬切削液的應用
金屬切削液是隨著工業發展而產生的，歷史非常悠久。人類注意到切削加工中刀具對材料的直接切削要耗費大量能量且產生大量的熱，導致了工藝的不穩定，而各類形式的切削液明顯改善了加工性能和質量，于是金屬切削液逐漸發展起來。
2.1 金屬切削液的工藝作用
2.1.1 減摩作用
減摩作用也可稱之為作用，指切削液在工件、切屑、刀具之間界面上的降摩擦能力[1]，切削液必須能滲透到各個界面上，并在其中能形成強度較高的吸附性膜，從而降低工件、切屑及刀具間的摩擦，減少加工阻力。
2.1.2 冷卻作用
金屬加工過程中，所消耗的功95-97%都轉變成了切削熱。其中，2/3轉化成變形熱，1/3轉化成摩擦熱。
冷卻作用就是在加工過程中切削液將工件和刀具的熱量吸收轉移的作用。
2.1.3 沖洗作用
金屬切削過程中，刀具碎末及金屬碎屑隨著加工的進行而不斷產生，沖洗作用就是切削液凈化加工界面的能力。意義在于延長刀具壽命并保證了加工質量。
2.1.4 防銹作用
指切削液對完成加工的工件具有短期工序間防銹的作用。
2.2 金屬切削液的分類和性能
金屬切削液按其性質可分為水基切削液和油基切削液。其中水基切削液又分成全合成型和半合成型切削液。
表1 金屬切削液分類和性能比較
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2.3 金屬切削液的構成
全合成型切削液一般是以純凈水為基礎液，還含有穩定劑、乳化劑、抗硬水劑、抗菌劑、防銹劑、劑、抗極壓劑、消泡劑和香料等。
穩定劑、抗氧化劑、抗硬水劑是作為體系穩定劑而存在的，保證了切削液可存貯性和各類工況下的使用壽命；抗菌劑的作用是防止體系內的有機物因微生物的繁殖而變質腐敗；防銹劑的作用是短期防銹；劑的作用是減摩；抗極壓劑的作用是維持、加強界面間膜的強度。消泡劑的作用在于減少體系中各類添加劑（一般為各類表面活性劑）的發泡作用的消極影響；添加香料的目的是改善工作現場的氣氛。
半合成型切削液與全合成型的差別在于其中的劑以某些油類為主。
表2 添加劑舉例
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油基型切削液與水基切削液的構成差別較大。其成分主要是基礎油，其次是防銹劑、抗油霧劑、抗極壓劑、抗氧化劑等。
油基型切削液的使用效果很大程度上取決于基礎油的類別和等級。
一般來說，該類產品所使用基礎油可分為三類。
第一類為溶劑精制油；第二類為加氫精制油；第三類為加氫異構化油[2]。其中第二類油工藝性能較好。
2.4 金屬切削液的選用原則
金屬切削液的選用應從下面三個方面綜合考慮：
2.4.1 工藝適用性
如上所述，切削液有減摩、冷卻、沖洗、防銹四個功能，但在某一特定的工藝中，很難保證任何一方面都達到使用者的期望。在選用時應有所側重。
一般來說，可以參照下表來對切削液的選用進行考量：
表3 切削液工藝適用性
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√-適用 ×-不適用
實際工作中應結合具體工藝需求來分析比較，常常要通過對比實驗和數理統計的方法來確定。
2.4.2 運行成本
這是所有企業用戶都比較重視的問題。
水基切削液的運行成本一般為油基型切削液的20%-30%，但水基切削液不能通用于所有工況；同時，機床、刀具和工裝成本往往在機械加工型生產企業中占有很大一部分，而切削液選型的正確與否關系到機床維護成本和刀具成本，因此，在選擇切削液時，各企業需要根據自身實際情況綜合考慮何種切削液最適合本企業的需要。
2.4.3 安全性
市場上銷售的切削液中有些成分對操作人員是有人身危害的，如可導致呼吸器官受損或各類皮炎等。在選用之前，應要求供方提品MSDS（產品安全數據單），其中說明了產品中的有害成分和可能的不良反應，對于產品的存貯要求及是否有燃爆危險都作出了說明。
為了降低風險，企業應考慮采用低毒、環保型產品。
2.5 金屬切削液處理設備
金屬切削液處理設備在國內一般歸口于機床輔機類產品，但該類產品的性能往往對于產品加工質量有時具有決定性的影響，特別是在精加工和超精加工方面。
一般來說，該類設備可分成單機供回系統和集中凈化系統兩類。
關鍵詞：環境友好劑；抗磨減摩性；生物降解性；生態毒性
中圖分類號：TE626.39 文獻標識碼：A
0 引言
近年來，隨著制造設備的進步，加工工藝和材料材質的改進以及工廠管理水平的提高，對與金屬加工技術配套的金屬加工液提出了更新更高的要求。隨著人類環保意識和環保立法的不斷加強，人們越來越意識到金屬加工劑對人體和環境造成的危害。傳統礦物油基劑生物降解性能差、生態毒性高，加之石油資源不斷減少，相對來說比較環保的全合成、半合成金屬加工劑越來越受到人們的青睞。但大多數水及金屬劑仍然采用亞硝酸鹽、磷酸鹽和有機酚等為添加劑，這些添加劑具有一定的致癌性能，不但使用過程中會危害操作工人的身體健康，而且排放后污染水體，給環境造成了極大的危害。
環境友好金屬加工材料是一類對人體和環境友好的金屬加工配套材料。綠色金屬加工是綠色機械制造的重要組成部分。綠色金屬加工的根本目標，是在完成機械零部件加工制造的同時，實現加工過程綠色化，即加工過程對人體無危害，對環境無污染。環境友好劑由于采用了綠色基礎液和綠色添加劑，因此在金屬加工過程中產生的噪聲小，加工車間油霧濃度低，對人體無危害，對環境無污染或低污染，其廢液經處理后可再生利用或安全排放，殘留物質對人體和自然界無危害或在自然界可完全降解。因此，它是綠色制造技術的重要組成部分。
文章結合現代切削技術的發展現狀，采用無毒或低毒添加劑，研制了一種新型環境友好化學半合成型切削液，并對其綜合性能進行了評價。
1 半合成切削液的制備
半合成切削液中包括了油、水、表面活性劑、防銹緩蝕劑、油性劑、極壓劑、防霉殺菌劑等成分，制備方法為兩相混合法。將水溶性表面活性劑、防銹劑、助表面活性劑等溶于水相，油性劑、減摩劑等溶于油相。然后邊攪拌邊將油相加入到水相中，攪拌至透明后，加入消泡劑充分攪拌，即得到半合成切削液切削液濃縮液。
1.1油相和水相
半合成切削液中基礎油含量較低，切削液中加有大量的表面活性劑、防銹劑、油性劑等，一定程度上會增加產品的黏度，尤其是HLB值較大的乳化劑對礦物油有明顯的稠化作用，甚至呈膏狀。因此，微乳化液應選用黏度較低的油基礎油。同時為了保證運輸、儲存的安全，半合成切削液的閃點不宜太低。
1.2乳化劑的選擇
影響乳化劑的因素有很多，乳化劑的結梅和種類的影響最大。選擇適宜的乳化劑，不僅可以促進乳化液的形成，有利于形成細小的顆粒，提高乳化體的穩定性，而且可以控制乳化體的類型(即O/W或W/O型)。表面活性劑的親水、親油平衡值――HLB值是制取乳化體的重要因素，乳化劑的HLB值表示其同時對水與油的相對吸引作用。HLB值小表示親油性強，反之，則表示親水性強，HLB值在3～6的物質適宜于作W/0型乳化劑；HLB在8～18的物質適宜于作O/W型乳化劑。選擇乳化劑時，通常可先計算油相所需要的HLB值，然后用一系列有相應HLB值與化學類型的乳化劑來試驗。當油相為一混合物時，所需HLB值也像乳化劑HLB值一樣，具有加和性，只有使乳化劑所能提供的HLB值與油相所需要的HLB值吻合，才能得到性能良好的穩定的乳化體。
1.3防銹緩蝕劑的選擇
為了保護機床、刀具及工件不受乳液的侵蝕，要在切削液中加入防銹緩蝕劑，以期在金屬表面形成保護膜，或者形成鈍化膜。
防銹添加劑主要有水溶性防銹劑和油溶性防銹劑兩大類。水溶性添加劑有亞硝酸鈉、苯并三氮唑、硼酸、三乙醇胺、磷酸鹽、鉻酸鹽、植酸、苯甲酸鈉、鉬酸鈉和無水碳酸鈉等。它們與金屬發生作用，并在金屬表面生成不溶性的致密的氧化膜，阻止金屬的電化學腐蝕。這類防銹劑多是電解質，用于乳液時，用量不宜過大，以免發生電解現象而破壞乳液。油溶性防銹劑主要有磺酸鹽、高分子羧酸及其金屬皂鹽類、酯醇類、胺類、磷酸酯等。它們是極性很強的化合物，能優先吸附在金屬表面或與表面化學反應生成保護膜，抑制氧及水對金屬的接觸，因此，它會―與極壓劑在金屬表面的吸附發生競爭，使乳液的極壓性下降。
亞硝酸鈉有致癌作用，在西方發達國家和一些發展中國家已為禁用產品。二乙醇胺的含量也不應超過1％，因其在空氣中容易氧化成致癌物質。常用的環境友好型緩蝕劑如脂肪酸衍生物、胺類、咪唑啉類及三唑類。
1.4油性劑和極壓劑的選擇
為了保護刀具，提高加工質量，此類添加劑是半合成切削液中不可缺少的組分。這類添加劑主要有動植物油脂，聚合脂肪酸及其皂，脂肪醇及多元醇，硫化油脂，酮類，胺類等有機物。它們是具有極性基的分子，能在金屬表面形成定向吸附膜，在金屬加工中，此膜能減少工件、切削、刀具之間金屬的直接摩擦，降低工件表面粗糙度，提高工件精度并延長刀具使用壽命。
極壓劑是含硫、磷、氯等元素的化合物，這些化合物在高溫下與金屬表面發生化學反應，生成剪切強度低的金屬固體保護膜，防止金屬的磨損和燒結，故可用于極壓摩擦狀態。
國內廣泛使用氯化石蠟、硫化脂肪油、硫化棉子油、亞磷酸二丁酯、磷酸三乙酯，ZDDP等作為極壓劑。常常是兩種以上的添加劑復合使用比單獨使用會得到良好的效果，這樣可使油品的性能更加全面。因為不同類型的極壓抗磨劑具有不同的特點和使用范圍，可互補不足。
1.5防霉殺菌劑的選擇
微乳化液容易滋長微生物，使加工液變質，使用壽命變短。常用的殺菌劑有甲醛釋放劑、酚類化合物、水楊酸類、雜環化合物等。
1.6其他
半合成切削液中使用的輔助添加劑還有消泡劑、偶合劑、pH值調節劑、金屬離子掩蔽劑等。消泡劑常用的為硅油類，其不溶于水，分散于水中，不能加多，否則體系易渾濁。偶合劑用來增加體系的穩定性，其性能取決于自身的親水-親油之間的平衡。體系pH值應保持在18～10之間，pH過低易滋生細菌霉變；pH過高，鋁腐蝕嚴重。金屬離子掩蔽劑能絡合水中的鈣鎂離子。這些添加劑如何使用，應根據具體情況而定。
2 半合成切削液配方篩選
首先設計了一個探索性配方，各組分的比例完全是根據資料選擇的，目的是試圖得到一個微乳體系，結果見表1。
按表1的組分比例試配：未能成功，主要原因是乳化劑用量過多、體系分層、不穩定。
在表1的基礎上降低乳化劑用量，感受到微乳化的相變過程，見表2。
試樣放置幾天后，溶液變稠，稀釋液不是很穩定。可能是油的量過多。
要得到穩定透明澄清的微乳液需要注意的方面很多，水-油-表面活性劑體系中的膠團間的平衡和締合相變化是相當復雜的，通過不斷嘗試調整配方各組分比例，以期找到那個使體系穩定透明的“點”。同時，為了滿足鋁合金切削的各項性能要求，嘗試著向體系中添加各種添加劑。
在配方2的基礎上降低油的含量，經過多次試驗得到一個穩定時間長、性能較好的配方，如表3所示。
3 性能考察(見表4)
從表4可以看出，研制的半合成切削液具有優異的性能。將該配方調制的切削液稀釋成5％的工作液，用四球摩擦試驗機，參照GB 3142-90方法，試驗條件為轉速1500 r/min，室溫，時間10s，通過計算機輸出的切削液摩擦力矩-時間-摩擦系數曲線取平均值方式測定液的摩擦系數。試驗結果表明，研制的半合成切削液的工作液最大無咔咬負荷(PB值)為750N，燒結負荷(PD值)為2500N。試驗后，摩擦系數曲線見圖1。
從圖1可以看出，研制的切削液工作液的平均摩擦系數為0.1023，表明該切削液具有較好的性能。
為了更好地檢驗所研制的切削液的使用性能，將切削液配制成5％的工作液，在M7675A/B高速雙端面磨床上進行現場實驗，加工工件為20CrMnTi材質、直徑為150mm汽車變速箱齒輪，結果表明所研制的切削液具有優良的、清洗和防銹性能，加工精度達到5級。
4 生物降解和生態毒性試驗
生物降解性能按CEC L-33-A-93法進行，結果表明切削液的生物降解率為96.3％，表明所研制的半合成切削液具有較好的生物降解性能。
根據浙江大學環境工程系檢測，研制的半合成磨削液的BOD(生化耗氧量)為1.06g/L，COD(化學耗氧量)為0.902g/L，完全達到國家排放標準。
根據浙江大學生物學院用研制的半合成切削液對動物所做的病理診斷，經統計處理表明，工作液涂抹動物皮膚后，動物表現正常，體重無變化，局部皮膚無紅腫、潰瘍、滲出等現象；經光鏡和顯微照片觀察，實驗動物的皮膚、肝臟和腎、心、腦、肺細胞均無異常，由此可知，研制的切削液對人體無毒性。
以德國的Wassergefahrdungklasse(WGK)為基礎進行檢測，表明研制的半合成切削液的急性水毒性極限(EL50)或(LL50)均不小于119μg/g，屬于無毒性切削液。
由于研制的半合成切削液的水污染指數值(WEN)為0.58，屬于無污染劑，使用后可直接排放，對環境和人體無危害。
5 結論
研制的半合成型切削液具有優良的綜合性能，而且無毒，可生物降解，是性能優異的環境友好金屬加工劑。
由于切削液的性能考察目前沒有專用方法，實驗室模擬臺架試驗只能作參考，所以這里只以四球機為評價手段進行簡單試驗，產品主要在實際生產中應用，現場使用表明，該切削液使用性能優越。另外，在生理生態毒性試驗中，所有指標的評價尚不具備條件，只對皮膚刺激性進行了考察。基金項目：國家自然科學基金資助項目(50975282)，重慶市科技攻關項目(CSTC，2011AC6041)。
參考文獻：
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【關鍵詞】車床加工；殘留應力；影響因素；前、后角；切削速度
殘留應力是衡量表面質量的一個指標，它是指工件表層材料內由于切削加工而造成的附加內應力。衡量機械加工質量的指標有兩方面即加工精度與表面質量，零件的加工質量是保證機械產品工作性能和產品壽命的基礎。在機械加工過程中，由于各種因素的影響，使零件的表面殘留應力增大。加工殘余應力不僅直接影響零件的加工精度等表面質量， 而且影響零件的尺寸、穩定性、疲勞強度、抗腐蝕能力等性能。對殘留應力除了要注意其大小以外，還應區分殘留應力的性質，是拉應力還是壓應力，拉應力對表面的疲勞強度特別有害。
一、車床加工過程中殘留應力產生的原因
1、工件表面的塑性變形
工件表面層材料在經過第三變形區時，在切削力的作用下，使金屬的晶格扭曲而強化，已加工表面受到強烈的冷塑性變形，其中以刀具后刀面對已加工表面的擠壓及摩擦產生的塑性變形最為突出，此時基體金屬受到影響而處于彈性變形狀態。切削力除去后，基體金屬趨向恢復，但受到已產生塑性變形的表面層的限制，恢復不到原狀，因而使表層內產生殘留壓應力。
2、熱應力
切削加工時工件表層在切削溫度的作用下受熱膨脹，此時基體金屬溫度較低，因此表層金屬產生熱壓應力。當切削過程結束時，表面溫度下降較快，故收縮變形大于里層，由于表層變形受到基體金屬的限制，故而產生殘余拉應力。切削溫度越高，熱塑性變形越大，殘余拉應力也越大，有時甚至產生裂紋。
3、組織應力
當切削溫度高于工件材料的相變溫度時，表層材料的組織會發生相變。由于不同組織具有不同的比容，表面層金相組織變化的結果造成了體積的變化。如果表層膨脹，則產生壓應力，如果基體膨脹，則產生拉應力。如淬硬鋼受到摩擦擠壓時，若工件表面的組織由比容較大的馬氏體轉變成比容較小的珠光體，則體積縮小，在表層內形成殘留拉應力。在加工后工件表層內最終形成的殘留應力的性質，要決定于以上三種影響的綜合結果。但在一般情況下，形成拉應力的可能性較大。殘余應力一般是有害的，它一般不會立即表現為缺陷。當零件在工作中因工作應力與殘余應力相疊加，而使總應力超過強度極限時，便出現裂紋和斷裂。
二、殘留應力對工件的影響
1、殘留應力對工件尺寸的影響 殘余應力是一個不穩定的應力狀態。當構件受到外力作用時，作用應力與殘余應力的相互作用，使某些局部呈現塑性變形，截面內應力重新分配，當外力作用去除時整個構件將要發生變形。所以殘余應力明顯地影響著加工后的工件尺寸。
2、殘留應力對金屬材料塑性、韌性的影響 當對具有殘留應力的材料進行塑性加工時，殘留應力使內部的應力不均勻分布，使材料的變形抗力升高，塑性降低。
3、殘留應力對金屬材料耐腐蝕性、疲勞強度的影響 由于工件內部具有殘留應力，使其處于高能量狀態，易于氧化介質發生化學作用，即應力腐蝕，從而降低工件的耐腐蝕性。殘留應力使內部的應力不均勻分布，降低疲勞強度。
二、減少加工殘留應力的減小措施
1、增大刀具的前、后角，減小刃口圓弧半徑 在切削加工中工件殘余應力的大小與刀具的前、后角密切相關。殘余應力與前角的關系是：不論前角如何取值，在工件表面都形成殘余拉應力。在前角一定變化范圍內，工件表面主要產生殘余拉應力，其值隨前角增加先增大后減小。對前、后角越大，刃口圓弧半徑越小，則刀具愈鋒利，工件已加工表面的塑性變形減小，工件表面的殘留拉應力也愈大，減小前角可使殘留拉應力降低，而采用負前角刀具高速切削鋼材時，有可能得到表面殘留壓應力。
2、提高切削速度，適當減小進給量 切削速度越高，則工件的塑性變形小，而且塑性變形擴展的范圍也小些，表面應力特征環向殘余拉應力隨著車削速度的提高而增大， 軸向殘余應力隨之減小，且車削速度對環向應力的影響較大。
3、采取有效的冷卻措施 采用切削液能將切削熱迅速地從切削區帶走，可使溫度大大地下降，可降低因切削熱及零件表層材料相變引起的殘留應力。切削液能在刀具前、后刀面上形成一層薄膜，以減少金屬表面的直接接觸，減輕摩擦及粘結現象。為了保證具有良好的作用，要求切削液能迅速滲入刀具與工件或切屑的接觸界面，并形成牢固的吸附薄膜，不致在高溫、高壓及劇烈的摩擦條件下被破壞。當切削液中含有油性添加劑（如脂肪酸、皂類、胺類等化合物）或極壓添加劑（如：硫化油、氯化石蠟等含硫、氯、磷的有機化合物）時，其作用就大大地加強了。一般含油性添加劑的切削液僅適用于低俗輕負荷的場合；含硫的切削液可耐受1000℃左右的高溫；含氯的切削液能耐受600℃左右的溫度，而其降低摩擦系數的能力優于含硫切削液。流動性、導熱系數、比熱容及汽化熱愈大，則冷卻性能也愈好。由于水的導熱系數、比熱容及汽化熱都比油類高，因此水基切削液的冷卻效果比油基切削液好。當切削液中有泡沫存在時，會使冷卻作用減小，所以有時還要在切削液中加入少量的抗泡沫添加劑，以改善冷卻效果。
4、對粗加工的工件進行時效處理
（1）自然時效 自然時效是通過把零件暴漏于室外，經過幾個月甚至幾年的時間，從而使殘余應力減小或消除。
（2）去應力退火時效處理 去應力退火是將工件隨爐緩慢加熱至500――650℃（
（3）振動時效 振動時效的實質是以共振的形式給工件施加附加動應力，當附加動應力與殘余應力疊加后，達到或超過材料的屈服極限時，工件發生微觀或宏觀塑性變形，從而降低和均化工件內部的殘余應力。振動時效具有投資少、生產周期短、使用方便、適應性強、節約能源、降低成本、符合環保要求、操作簡單易實現機械自動化。它可以避免金屬在熱時效過程中產生的變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷。
四、結束語
車床是機械加工中的重要設備，在進行工件加工的時候要注意不同因素對工件表面殘余應力的影響。充分發揮車床的技術優勢，并在生產的過程中多進行總結。
參考文獻
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【關鍵詞】切削液、系統管理、作用
前言：
隨著現代機械制造業的快速發展，切削液在機械加工中得到廣泛應用，用量在提高的同時，技術也在不斷提高。
1. 簡述切削液的管理使用
針對零件材料為壓鑄鋁合金，機加工設備主要是CNC加工中心和數控車床，主要加工工序為銑、鏜、鉆、車、鉸、攻螺紋等，采用的是鋁合金乳化切削液，全部采用同一個牌號，每臺機床上配備獨立的切削液供給凈化裝置。為了有效控制加工過程的每個環節，保證加工的效率和質量，公司從2007年下半年開始設置切削液管理員一職，負責控制公司的切削液和CNC加工中心所需的油類管理。主要職責是給機床添加切削液和各種油類（包括導軌油、油、液壓油、主軸油、齒輪油等各種牌號），目的是控制切削液的濃度和pH值以及各種油類的使用狀態。據相關資料統計，汽車行業加工中，切削液的成本約為0.3%～0.5%，對質量和成本的影響約為20%～30%。
根據公司實踐需要，對切削液進行了管理，總結為以下幾點：
（1）配備專職的切削液管理員，對機床切削液和油類進行專門管理。
（2）切削液的稀釋選用自來水〔定期測試水的硬度變化，水的硬度控制在（100～200）×10-6之間〕。
（3）準確掌握切削液濃度，使用濃度計（折光儀）來檢測。
（4）每天添加切削液和檢測使用濃度和pH值。
（5）加工結束后，用切削液軟管沖洗掉機床和夾具表面的切屑和粒渣。打開機床防護門，使機床加工區的潮濕空氣散去。
（6）切削液的凈化采用獨立的單機重力式紙帶過濾方式，去除切削液中的屑渣和浮油。
（7）定期徹底更換清洗機床冷卻系統，減少切削液中細菌生長機會，保證加工質量。
（8）在設置了切削液管理員一職后，加工過程中的積屑瘤的現象明顯改善，徹底杜絕了以前出現的因為切削液的濃度過低，造成的機床和夾具生銹的現象，同時公司通過對切削液回收的管理，減少了環境的污染，節約了成本。
2. 分析切削液的凈化方式
加工實踐證明，將切削液中的雜質（如鋁屑、粉末等）降低，可有效地延長刀具壽命。由于人們的肉眼看不見小于40μm的微粒，所以當切削液中的雜質，尺寸小于20μm，常被人們所忽視，然而這些不可見的雜質對金屬切削加工有著不可低估的影響。在切削加工時，它們將進入到刀具前刀面與切屑以及刀具后刀面與工件接觸區的界面上，產生強烈摩擦，使切削溫度增加，并使刀具壽命大大降低，同時使加工表面質量變差，使加工表面產生刀紋粗的質量缺陷。因此，為改善零件加工質量，應使用凈化的切削液。切削液的凈化，公司目前采用獨立的單機重力式紙帶過濾方式。
3. 概述切削液的回收處理
整個機加工過程中切削液的消耗，包括：①切屑攜帶。②加工零件攜帶。③變質發臭的廢棄切削液。④機床循環使用的切削液因飛濺、霧化、蒸發，以及其他不可預知的產生的消耗。
（1）關于切屑攜帶的切削液的回收利用。切屑攜帶的切削液的狀況：每班次員工從CNC加工中心（數控車床）清理出來的鋁屑都是直接倒到鋁屑池中，經過一段時間的觀察，發覺每天倒到鋁屑池的鋁屑，經過靜置后，存在于鋁屑上的切削液會流出，變成廢棄切削液直接排出流到雨水管道中，不但造成地下水污染，同時也會影響環境美觀。為有效減少污染和浪費，設計了切削液回收池，我們在鋁屑回收池傾斜的最底部安裝一條鍍鋅管作為切削液引管，將鋁屑上流出的切削液接到池外的地下切削液收集池中。
（2）清洗過零件的切削液廢水的利用。由于加工工藝的要求，零件加工后須用清水清洗一次，然后才用氣槍吹干凈，如果不用清水清洗，零件表面殘留的切削液會使零件吹凈時間延長，同時清洗時耗費大量的清洗劑，加工中每個班次都要一次更換清洗過零件的廢水。清洗過零件的廢水，如果倒入機床中，則會使切削液的濃度降低，影響加工質量，產生粗刀紋，甚至出現廢品，濃度過低甚至還會使機床臺面和夾具出現生銹的現象。會出現機床的切削液越用越多，濃度越用越低，三班連續下來如果都倒入機床容積箱，會出現漫出現象。如果將其舍棄，倒入下水管道，會產生污染。如何處理每天產生的清洗過零件的廢水，成為擺在管理者面前的一道課題。經過測試，清洗過零件的廢水的平均濃度為0.5%的切削液，如果回用，既可以減輕污染環境的壓力，又可以變廢為寶，創造價值。在經過反復試驗后，采用了一定的處理，就達到了可以回用標準。具體實施方法如下，公司在生產線旁放置專門的容器（目前是采用用過的裝切削液原液的200L的鐵桶，將上蓋割去，方便使用），由員工將清洗過零件的廢水倒進容器中，收集起來，并制訂了具體的制度措施，由當班領班進行監督管理執行，每天由切削液管理員根據具體的機床加工零件工藝需要的濃度，進行取用配制，然后就可以再倒入具體的機床使用。
（3）變質發臭的廢棄切削液的回收處理。結合公司每月底盤點日停機，對公司的機床分批次、定期徹底更換清洗機床冷卻系統。結合南方的氣候特點，機床的清理周期確定為3個月，減少切削液中細菌生長機會。具體操作方法為，先將機床儲液箱內的切削液通過機床泵抽到預備的容器內，進行沉淀、過濾、去油、殺菌、回用等切削液再生工藝，使之重新回用，同時將機床儲液箱抽出來，將儲液箱剩余的由于缺少流動而變質的切削液進行徹底清理，對收集起來的變質發臭的廢切削液進行回收處理。
由于切削液中含有大量礦物油料及表面活性劑，過去由于對它的危害性認識不足，所以都采用直接排放。含油污水造成的環境污染日益嚴重，嚴重地影響了水生動植物的生長、農業灌溉和人們的生活用水。此外，廢切削液中的表面活性劑（乳化劑）由于其作用是使礦物油料高度分散在水中，所以更難清除，而且不少乳化劑有增加致癌物的作用，其危害性比分散的油污更為嚴重。
廢切削液回收處理的工藝過程大致為：廢切削液的集中去除雜質破乳取油水質凈化取水樣化驗廢水排放，供再循環使用。廢切削液處理采用酸化法的工藝使油水分離，即破乳。也就是將切削液中的油滴從水的包圍中分離出來，并使油滴相互聚集，然后借助于重力分離作用，使油、水分離開來，分別采取措施處理。通過以上措施，有效地達到了減少污染和浪費的目的。
4. 切削液使用的主要注意事項
為了保證切削液的質量及延長的使用壽命，切削液應隨用隨配，不宜久藏。硬度過大的水不但會影響切削液的穩定性和防銹性，并會加快細菌的繁殖。為此，需進行軟化處理，如可加入洗滌蘇打Na2CO3?10H2O。用純凈水來配制切削液，使用中沒有殘留物，不腐蝕機床和工件，而且切削液不易變質，使用壽命長。
5. 結語
每月質量統計數據證明，在設置了切削液管理員一職后，通過對切削液系統的有效管理，加工質量有了明顯提高，加工效率和刀具壽命也得到了極大的改善。加工過程中積屑瘤的現象明顯減少，徹底杜絕了以前出現的因為切削液濃度過低，造成機床和夾具生銹的現象。同時公司通過對切削液系統回收的管理，減少了環境的污染，并節約了成本。
參考文獻：
【關鍵詞】數控機床 射流 切削液 收集
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10 -0225-02
1.引言
濕式切削中，切削液作為機械加工的重要輔料，主要有冷卻、、清洗和防銹四個主要作用。它可以延長刀具的使用壽命，提高零件的加工精度和切削加工效率，降低工件表面粗糙度。同時切削液也是材料切削加工中的主要污染及成本增加的主要因素，它對環境的影響很大。
普通數控車床不是全封閉的（如圖1），在加工零件時，切削過程中由于切削溫度高，使切削液形成霧狀揮發，污染環境。有公司進行了專門的綜合調查，對象是經常與一種類型切削液（礦物油.乳油液或合成切削液）接觸的金屬切削機床操作工、不直接接觸切削液的裝配工人、從來未在機床工作過的三類受到切削液懸浮顆粒作用的工人，結果表明：大部分都患有呼吸系統的疾病，如一般性鼻炎.咳嗽，呼吸困難、慢性支氣管炎等，機床操作工人患這類疾病的人數比裝配工人多。而且礦物油常會引起氣喘、鼻炎和咳嗽，而合成切削液常引起慢性支氣管炎。因此，美國國家勞動安全和保健機構（NIOSH）制定了更加嚴格的環衛標準.要求空氣中有害物質的容許含量由原來的5mg/m3降低為0.5mg/m3。且空氣中的有害物質容許的顆粒直徑（PM）由原來的10μm下降到2.5μm。美國、歐洲等一些國家采取了旨在既確保操作人員健康又使機床使用安全的專門立法就有250條之多。
在我們的教學實訓中，經常使用到切削液進行加工，如何減小對環境的污染，減小對老師和學生呼吸系統的傷害是擺在我們面前的一個難題。
2.方案設計
2.1 射流技術
噴射器是一種沒有運動部件、對工作介質無嚴格要求的小型流體機械，大量的應用于動力、造紙、紡織、制冷、抽真空等多種工作場合。圖2給出了噴射器的結構，它利用較高壓力的工作流體在噴嘴部分把壓力能轉
換為動能，其出口處形成高速射流，同時在吸入室形成低壓區，抽吸被引射流體，工作流體與引射流體在混合室內經過質量、能量的交換后形成單一均勻的混合流體，混合流體在擴散管中進行動能向壓力能的轉化，達到一定的背壓后被排出。（如圖2所示）
射流的能量密集程度高，速度衰減較慢，利用空氣射流產生較強的負壓效應高效的抽吸霧狀切削液，然后利用射流的動能將其排出。由于空氣在縮放噴嘴中加速形成超音速射流，壓力能轉化為速度能，從而在噴嘴出口形成低壓區，將霧狀切削液抽入并使得切削液在“氣動喉部”處達到音速，所以抽吸效率的高低與空氣在噴嘴出口處與油煙在吸入口處之間壓差密切相關，除此之外，因為從噴嘴流出的空氣射流產生很強的剪切力，霧狀切削液在這個剪切力的帶動下向前運動，因而兩股流體的接觸面積也會對抽吸效率造成較大影響。
數控實訓車間配備有氣站，供生產實習的數控車床、數控加工中心等使用，我們可以充分利用壓縮空氣作為我們收集裝置的動力來源，不需要額外的在機床上進行電源的改造，減少成本和提高安全性。
噴射器的理論、最佳幾何尺寸關系以及各種工況下噴射器的特性曲線方程式已經很完善，我們可以結合機床的尺寸和霧狀切削液的特性設計出合理的噴射器的幾何尺寸。
我們可以設計一個兩級（多級）噴射裝置，在混合室或喉管處再增加一個吸入室，利用宏誘導作用，讓抽吸效率提高，同時達到降低能耗的目的。（如圖3所示）。
2.2 收集裝置實現的基本功能
我們可以在機床防護門上方安裝頂吸式霧狀切削液的收集裝置，利用壓縮空氣產生一個負壓區，在壓力差的作用，霧狀切削液攜帶大量的空氣被不斷吸入，在射口氣流的作用下水霧狀切削液沿著壁流動，最后經過流入廢屑槽，經過濾后重新進入流動循環。
從工作原理可以看出。霧狀切削液收集裝置可以近似的認為是點匯式抽吸（如圖4所示），點匯式抽吸的規律是距匯點不同距離的各等速球面上流量相等，隨著離開匯點距離的增大，流速呈二次方衰減，所以吸霧狀氣流的能量衰減很快導致實際能夠影響的吸風區域很小。一般而言，抽吸的有效半徑只有400mm左右。由于防護門上方據卡盤中心軸線高度在450mm～500mm左右，霧狀切削液的回收率在70%～85%之間。
為了提高抽吸效率，可以通過改變收集裝置的結構形狀和安裝方式（如圖所示），將進氣口設置在側面，拉近了匯點與霧狀切削液源的距離，增強抽吸的效果。（如圖5所示）
目前的研究資料表明，若將切削液中的碎屑等雜質從40μm降低到10μm以下，刀具的使用壽命可延長1～3倍，另外，由于切削加工的需要不可避免地使用了含亞硝酸鹽、鉻酸鹽等有害物質的切削液，那么在制造系統中就應設置相應的廢液處理、凈化和相應精密的過濾。我們可以在收集裝置的引流管附近增加過濾裝置，以達到延長刀具壽命的目的。
2.3 與機床的連接
為了讓霧狀切削液收集設備與機床聯動，可以設計成手動開啟收集裝置或者機床程序自動運行時就能自行開啟。我們可以將相關的控制信號點連接至數控機床的PLC上，就像控制數控機床的外部設備一樣來進行切削液收集裝置的使用。
以FANUC 0I TD 系統機床為例，如果通過手動操作，設計中以X7.0為手動開啟收集裝置的信號點，按一下按鍵，收集裝置開啟，再按一下按鍵，收集裝置自動關閉。Y2.0信號點為裝置開啟指示。
如果要自動開啟，可將上梯形圖中R7.4信號串聯在切削液開啟信號或自動運行開始信號上，就能實現收集裝置的自動開啟，若要關閉，則可以關聯數控機床的介紹信號，如M09切削液關閉指令，M2、M30程序結束指令。
2.4 噪聲的控制
噪音是評價收集裝置性能的一個重要參數，GB/T17713-1997規定小于74 dB（A）。在收集裝置上利用射流技術后，就產生一個很大的噪聲源，除了在裝置上安裝隔音材料，設置消音器等常規技術手段外，還可以為進一步降低噪聲還應考慮葉輪流道內氣流的流動狀況，如增加紊流化裝置、導流葉片等，實施全方位的降噪和機床的防振處理。
3.總結與展望
噴射器技術在工業領域廣泛應用，是比較成熟的技術，所以將其應用霧狀液體收集器上技術可行，借鑒于這些成熟的工業應用技術開發適用于機床的水霧狀，油霧狀切削液收集設備并不困難。
通過對簡易收集裝置的設計，我們能夠在很大程度上減輕對車間環境的污染、減輕對老師和學生呼吸系統的傷害，達到綠色生產，安全生產的目的。
此外，我們還可以加強對收集設備工作時產生的流場及動力特性的研究，注重收集設備與機床的一體化設計，在進行收集設備的優化設計時如果能夠把機床切削運動對空氣流動的影響因素者慮進去，進行綜合性技術改造，在兩者之間形成一種互補關系。
參考文獻：
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隨著社會工業化進程的不斷推進，也出現了很多負面影響，其中最為突出的便是給環境帶來了破壞，這與我國提出建設環境友好型社會的發展目標背道而馳，因此需要對于當前的加工方式進行改進，建立起綠色的機械加工技術。同時在機械行業中運用綠色加工方式也能夠延長機器的使用壽命，提高生產效率[1]。目前，已經有很多從業工作者對于此進行研究，并努力將之應用到實踐中去，從而節約能源資源，減少對于環境的污染。
2綠色機械加工技術的特點
由于工業技術的發展給環境所產生了負面影響，同時粗狂式的生產加工方式也造成了能源資源的極大浪費，因此為了在達到機械加工要求的前提下，可以有效避免對于環境的污染，提高能源利用效率，有專家學者專門研究出了一套綠色機械加工技術。綠色機械加工技術主要有：低污染、低能耗、高效率、對于人體傷害小等特點[2]。
2.1低污染
與之前的機械加工技術相比較，綠色機械加工技術不論是對于企業周邊環境還是對于整個人類生態系統而言，都可以在很大程度上降低污染程度。綠色機械加工技術主要是通過運用冷風以及自然冷卻法來對于加工件進行冷卻，從而實現冷卻液的循環再利用，這樣就可以極大地降低之前處理所用的化學試劑，實現了綠色可持續生產加工。此外，使用綠色機械加工的冷卻技術，在后期省去了很多處理這些廢液的環節。與傳統的機械加工技術相比，綠色機械加工技術使用的是不重磨鈷合金刀具，可以有效延長刀具的使用壽命，不但節省了加工成本，同時也提高了生產效益。
2.2高效率
由于綠色機械加工技術是對于先前較為落后的機械加工技術進行改進，因此這一新型加工技術不但具備傳統機械加工技術的優點，同時也有著很多獨特之處，應用前景較為廣闊。在傳統的機械加工技術中，為了達到加工目的，經常會用到液、切削液等試劑，同時也會耗費大量的人力成本。根據調查顯示，在傳統的機械加工中，由于切削液的使用所造成的費用支出占到了機械加工總成本的20%左右。而在運用綠色機械加工技術之后，可以大大地降低切削液的使用量，提高切削液的使用效率。與此同時所帶來的受益是降低了切削液排放到河水、湖泊中所造成的魚類以及生物植被的死亡程度。
3綠色機械加工技術的應用
隨著我國大力發展生態文明建設戰略的提出，國家以及人民對于環境保護都越來越重視，因此企業也需要響應國家號召。在這樣的發展背景之下，綠色機械加工技術也就得到了越來越多的青睞與重視，其應用范圍也在不斷擴大，同時研究工作者們也都在積極研制新型綠色機械加工技術，對于技術手段不斷進行改進[3]。
3.1高速與超高速干式切削技術
切削速度、進給速度相對于傳統的切削加工，以級數級提高，切削機理也發生了根本的變化。與傳統切削加工相比，高速切削加工發生了本質性的飛躍，其單位功率的金屬切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具的切削壽命提高了70%，留于工件的切削熱大幅度降低，低階切削振動幾乎消失。由于其在機械加工過程中沒有運用冷卻液與劑，因此一時間得到了諸多研究工作者的青睞。但是這一切削技術總體來看還是難以實現大規模應用，因為從理論上來講，干式的切削技術要具備冷卻與刀具的效果，要需要非常嚴格的生產加工標準，涉及到很多理論計算，對于設備、刀具、切削手段以及工作環境的要求都非常嚴格。直到二十世紀三十年代，德國一位學者提出高速切削技術，才使得這一干式切削技術真正得以運用。隨著高速切削加工的應用范圍擴大，對新型刀具材料的研究、刀具設計結構的改進、數控刀具路徑新策略的產生和切削條件的改善等也有所提高。目前，國內關于高速與超高速干式切削技術的研究資料并不多，其應用也不太成熟，有待于進一步發展。
3.2綠色機械加工切削液研制
由于傳統的切削液會使用很多化學試劑，會環境污染，因此需要研制出新型的切削液，降低化學試劑使用量，實現綠色、環保、無污染機械生產。同時新型切削液的研制也是綠色機械加工技術中的關鍵環節，是決定這一新型機械加工技術能否實現大規模應用的前提。在綠色機械加工技術中，對于切削液的選擇主要包括三點：一是要依據機械加工要求，從材料性能、刀具、切削參數以及切削精度出發，合理選擇大概的切削液使用種類范圍；二是要根據不同切削液所能達到的性能、冷卻性能、是否有良好的乳化性、清洗性和穩定性。以及對人體和周圍環境沒有公害而再次進行分類選擇；三是對于已經篩選出來的幾種切削液加以試驗評估，對于試驗結果最好的切削液進行選擇運用，從而得出綜合性能最優的切削液。通常所選用的切削液主要有油基與水基兩種，而油基切削液溶液燃燒，存在著爆炸危險，水基切削液則具有安全穩定、易稀釋的優點，因此在綠色機械加工技術中得以廣泛運用。
3.3無污染冷卻技術
盡管干式切削技術得到了廣泛關注，但是目前在機械類企業生產加工中的應用狀況則并不樂觀，許多操作過程與技術都不太成熟。之前的機械加工方式又存在著諸多問題，特別是對于環境的污染與破壞，因此開發無污染冷卻技術就顯得尤為重要，可以極大地彌補干式切削技術與傳統機械加工技術的不足。通過實驗表明，在這一切削技術中僅使用少量劑就能夠使得機械加工過程順利進行下去，這一技術有著很好的市場前景。
4結束語
1.1快速成型技術
迅速成型措施就是說現在生產行業中的一種新式設備生產工藝措施。這種措施是在設備生產以及設備制造設施的根本上形成的，能夠對設備樣本直接開展研究開發。設備生產業的制造程序中，迅速成型措施能夠獨立實現作業，不用再使用其他的制造工具、生產措施來一起協助實現設備的生產。迅速成型措施能夠幫助技術工作者開展策劃成型時間的減少，對發展持續生產措施有著很大的促進作用。迅速成性措施在開發設備生產思想的過程中，把以前所具有的設備學識在很大程度上進行了延伸，推動了設備生產措施的持續發展。迅速成型措施大多是在新商品研究開發的基本上，使用CAM、CAD手段開展常規設備生產作業。
1.2沖壓技術
沖壓技術包括強磁場沖壓工藝技術和爆炸沖壓技術這兩種技術。兩種技術理念都是新時期最先進的技術理念之一，兩種技術應用的目的也是促進機械制造業中機械制造工藝技術的提高，實現機械制造工藝的不斷進步和創新。
1.2.1強磁場沖壓工藝技術。強磁場沖壓工藝技術顧名思義是靠磁場對鐵質的磁性吸引，實現對金屬物產生沖壓。強磁場沖壓工藝技術對沖壓條件有一定要求，即將被沖壓的金屬物放在磁鐵旁邊，強電流產生的電磁力會造成金屬不同程度的變形。由于文章的篇幅有限，在筆者此不對強磁場沖壓工藝技術的應用過程做過多闡述。
1.2.2爆炸沖壓技術。爆炸沖壓技術利用水壓作為沖壓最主要的材料，它實現了金屬資源的節約。爆炸沖壓技術按照機械制造傳統技術規定，完成水下工作時對金屬材料進行沖壓。爆炸沖壓技術的主要工作原理是運用水壓進行沖炮，在炮中放置火藥，點燃炮時產生的沖量會對金屬材料產生強烈的沖壓。爆炸沖壓技術成本低、綠色環保，是在傳統技術上的一種技術改進。
1.3智能制造技術
智能生產措施一般是經過生產工藝措施中的人工智能化措施和自動化設備生產措施開展設備生產。智能生產措施應該算是較為高端的，和以往的設備生產工藝措施不同，智能生產措施更具信息化、設備生產中大多是憑借電腦的性能來實現智能化、自動化設備作業。智能生產措施可以對設備生產程序中全部步驟開展具體的有目的性的解析，按照解析成果以及生產要求來實現智能化、自動化的設備生產操縱作業。經常遇到的設備生產技術能夠運用自動化、智能化的生產措施實現體系中準確數據的計算以及解析，同時把精確的比較。智能化生產措施改善了以往設備生產中形成的資料，符合現在與時俱進的設備生產措施改革要求。
2資源節約型機械制造工藝技術
2.1干式加工技術
干式加工技術與一般的加工技術相比，減少了刀具的使用程度，從機械制造成品上來看將切屑減少了，從而使制造成效大為提高。干式加工技術不但可以使制造成本大大減少，還能夠有效避免刀具和清洗用品對周邊環境造成的嚴重污染，可以說是真正意義上的資源節約型機械制造工藝技術。干式加工技術首先對機械加工中的相關材料進行預算，能夠充分體現出減少資源消耗及節約制造用材的綠色環保理念。但是，根據干式加工技術的實際應用，該技術的操作應用具有一定局限性，只可以在一定條件下實施，這種局限性使得干式加工技術無法在機械制造得到普遍應用。
2.2準干式加工技術
2.2.1“汽束”噴霧冷卻切削技術。“汽束”噴霧冷卻切削技術作為現階段機械制造行業最普遍應用的技術，其技術原理是將空氣壓縮，根據一定標準對切削液進行液化，以便切削液能夠更方便儲存，防止液化后的切削液過度消耗，起到了節約資源的作用。當人們需要用到切削液時，再將液化過的切削液霧化，而這一過程能夠將周圍環境中的溫度降低，實現降低溫度的目標。“汽束”噴霧冷卻切削技術很大程度上降低了環境污染，節約了資源消耗，對綠色制造工藝技術起到一定的推動作用。
2.2.2風冷卻切削技術。風冷卻切削技術是在已有的機械制造工藝技術上利用降溫和等技術對其進行改革得來的新技術。通過風冷卻切削技術，機械制造可以做到空氣的冷卻和加工的，達到了資源節約型機械制造工藝技術應用要求。
3結束語
【摘 要】簡述了導電聚苯胺的出現、發展及防腐機理，介紹了導電聚苯胺防腐材料在民用機械設備上的應用研究成果，解決了設備的防腐難題，為導電聚苯胺在設備防腐蝕中的應用提供了依據。
【關鍵詞】導電聚苯胺；腐蝕防護
一、導電聚苯胺防腐機理分析
（1）傳統防腐機理。金屬防腐方法主要分為永久性和暫時性兩大類。對于某些金屬制件的長期封存與短期防護等需要利用暫時性防腐的方法。防腐機理是根據吸附理論，防腐材料能在金屬表面吸附，使金屬的離子化傾向減少，從而減少了金屬表面原子的反應能，使金屬表面趨于穩定狀態。防腐材料中的防腐劑是具有極性的有機化合物，也是表面活性劑，作用機理是利用其在金屬表面吸附，隔絕了腐蝕介質與金屬的接觸，達到防腐的目的。（2）聚苯胺特性。本征型聚苯胺簡稱PAn，是一種活性聚合物，分別具有三種形態，還原態簡稱LEB，中間態簡稱EB，其分子中含有相等比例的氧化和還原鏈段，氧化態簡稱PNB。三態之間可以相互可逆轉化。不同狀態的聚苯胺還可以通過適當的摻雜方式獲得導電態聚苯胺，以加強其電子傳遞功能，其中最重要的是中性聚苯胺（EB）的質子酸摻雜方式，摻雜后生成中間態鹽，簡稱EBS，還原態鹽，簡稱LEBS。（3）導電聚苯胺防腐機理。首先，導電聚苯胺的氧化還原電位低于銀而高于銅，遠高于鐵的氧化還原電位。含有導電聚苯胺的防腐材料存在于鋼鐵表面上，使鐵表面電位上升，電位移向貴金屬方向；其次，在鋼鐵表面與含導電聚苯胺防護油脂之間生成了一層金屬氧化膜，這層膜使得鐵的電極電位處于鈍化區，可防止鋼鐵的進一步腐蝕，該膜亦稱為鈍化膜；第三，導電聚苯胺是一種具有氧化還原能力的共軛高分子材料，其氧化態電位比鐵高，當二者相互接觸時，在水和氧氣的參與下兩者發生氧化還原反應，在界面處形成一層致密的金屬氧化膜，
二、導電聚苯胺防腐材料的研究
（1）導電聚苯胺防腐膏（油脂）。主要是以高粘度、低凝點的鋰基脂為基礎油，添加導電聚苯胺和輔助添加劑而組成的新型防護封存油脂。特別適用于石油化工設備、海洋船舶、石油工業輸送管線、海上石油鉆井平臺、船塢、高鹽堿地域使用的車輛和設施等許多防腐環境特別惡劣條件金屬制件的防腐。溫度適應范圍-50℃～+55℃。可單獨、也可與1號或2號防銹油混合作庫存金屬制件長期封存用油。也適用于低速運轉機構的防腐蝕，但不適合于作做高溫的機械。其性能使用方法與傳統防護油脂一樣，可采用涂敷、熱浸等。在涂覆防腐膏前，金屬表面必須擦拭干凈，特別是要去除銹跡。爾后均勻涂覆薄薄一層聚苯胺防腐膏，既可有效阻止空氣、水和鹽分發揮作用，遏制金屬生銹和腐蝕的過程。（2）導電聚苯胺防銹密封膠。是以環氧樹脂為主劑，添加導電聚苯胺及輔助添加劑而組成的新型高效防腐密封材料。可用于各種金屬構件的螺栓密封防腐。特別適用于石油化工設備、海洋船舶、石油工業輸送管線、海上石油鉆井平臺、船塢等許多防腐環境特別惡劣條件的螺栓密封防腐。該膠的研制成功將是螺紋聯接件腐蝕防護技術的新突破。導電聚苯胺防銹密封膠使用方法：施膠前，要將螺栓和螺栓孔的螺紋用清洗劑去油污后晾干，再將此膠涂覆在螺栓和螺栓孔的螺紋表面上，涂膠量為0.5mm～1mm厚，然后將螺栓擰入螺栓孔、擰緊即可使用。（3）導電聚苯胺水箱防腐劑。目前車輛裝備水冷卻系統普遍腐蝕嚴重，有的部位銹透、穿孔。水箱及冷卻系統零部件腐蝕后易造成漏水，腐蝕產物、銹垢容易堵塞管路，影響對發動機的冷卻效果，甚至有可能出現發動機燒損的嚴重后果。將導電聚苯胺水箱防腐劑添加到發動機冷卻系采用的冷卻劑中，使水箱及冷卻系統零部件腐蝕速度明顯降低直至停止，也能起到抑制水垢形成作用。使用過程中，視冷卻劑損耗情況，由加水口處可一次性加入，也可隨時補加。實驗結果表明，使用該防腐劑，將使水冷發動機冷卻系統的耐腐蝕壽命提高2～5倍，可以有效解決冷卻系統的“跑、冒、滴、漏”等問題。該防腐技術的運用預計是目前國內外采用緩蝕劑技術解決發動機冷卻系統防腐蝕的理想方案。對解決應急部隊長期存放的車輛發動機冷卻系統防腐蝕問題更有其顯著的應用價值。（4）導電聚苯胺金屬切削液。為了減小工件、機床、刀具受周圍介質的腐蝕，要求金屬切削液具有一定的防銹作用。防銹作用的好壞，取決于切削液本身性能和加入的防銹添加劑的作用。在氣候潮濕地區，特別是精密機加工設備及高精度零件需要，對防銹作用的要求顯得更為突出。在現行的切削液中加入導電聚苯胺等替代原配方中的防銹劑，可顯著提高切削液的防銹性能，延長工件在工序間周轉的抗銹蝕時間，降低機床維護保養工時、費用和勞動強度。成本為市場中等價格，其科技含量處于國內前沿水平。
三、結論
通過實驗室對比試驗表明：上述防腐材料為提高車輛抗惡劣環境性能提供了新的技術手段；極大地提高了油脂、防銹膠、冷卻液及金屬切削液的防護性能，對其它防腐材料的開發具有重大促進作用；改進了車輛保養工藝手段、降低了工作強度及提高了車輛保養質量和效率。解決了高溫、高濕、高鹽霧地區車輛防護與保養的難題，將產生重大的經濟效益。
關鍵詞：鈦合金材料 切削加工 刀具材料 刀具幾何參數
中圖分類號：TG5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（a）-0128-01
鈦合金具有比重小、熱強度高、抗腐蝕性好等特性，但鈦合金零件的車削加工卻非常困難，加工效率低。所以怎么樣攻克鈦合金加工難，效率低。我們對鈦合金的性能在車削加工中的影響進行了研究分析，得出了以下鈦合金車削加工策略，并在實際加工中取得了良好的效果。
1 鈦合金材料的類型及性能
1.1 鈦合金的類型
鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體：882 ℃以下為密排六方結構α鈦，882 ℃以上為體心立方的β鈦。利用鈦的兩種結構的不同特點，添加適當的合金元素，使其得到不同組織的鈦合金（titanium alloys）。按基本組織分為以下三類：α合金鈦，（α+β）鈦合金和β鈦合金，分別以TA、TC、TB表示。
1.2 鈦合金的性能
1.2.1 強度、熱強度高
鈦合金的密度大，強度高。因此鈦合金的比強度（強度/密度）遠大于其他金屬結構材料。鈦的熔點為166 ℃，具有較高的熱強度，可在550 ℃以下工作。
1.2.2 抗腐蝕性好
在500 ℃以下鈦合金，鈦合金易形成致密的氧化膜，故不易被進一步的氧化。對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強；對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。
1.2.3 導熱系數小、彈性模量小
鈦合金的導熱系數平均是工業純鈦的一半。彈性模量約為鋼的1/2，彈性模量小。
1.2.4 化學活性大
鈦的化學活性大，與大氣中O、N、H、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大于0.2%時，會在鈦合金中形成硬質TiC；溫度較高時，與N作用也會形成TiN硬質表層；氫含量上升，也會形成脆化層。鈦的化學親和性也大，易與摩擦表面產生粘附現象。
2 影響鈦合金切削加工的因素
（1）熱導系數小，散熱條件不好，導致切削溫度升高，加快刀具磨損，降低使用壽命。
（2）溫度達到600 ℃以上時，形成氧化層，對刀具具有強烈的磨損作用。
（3）鈦合金彈性模量小，加工時在徑向力作用下容易產生彎曲變形，引起振動，加大刀具磨損并影響工件的精度。
（4）鈦的化學活性大，在高的切削溫度下，易于相接觸的金屬發生親和，導致粘結、擴散，加劇刀具磨損。
3 鈦合金材料切削加工普遍原則
根據鈦合金的特點和切削加工中的出現的問題，加工時需要考慮以下因素：
（1）切削速度不宜太高。實驗表明切削速度越高，切削溫度會隨之增加，直接影響刀具的磨損和壽命。因此，要選擇合適的切削速度。
（2）切削深度可較大。切削深度對切削溫度影響較小，所以在合理選擇切削速度的前提下，盡量增大切削深度，可以使刀具的刀尖在硬化層下工作，提高刀具的耐用度。
（3）工藝系統應具有足夠的強度。機床主軸應具有較小的間隙，跳動量小；刀具伸出不易過長，保持有足夠的強度；夾具夾緊力要適當，不易過大防止變形。
（4）加注充分的冷卻液。由于鈦合金在加工過程中，溫度很高，化學活性大。在微量切削時，易出現燃燒現象，所以必須加注充分的切削液。常用的切削液有乳化液和極壓水溶性切削液。
4 刀具材料、幾何參數及切削用量的選擇
4.1 刀具材料的選擇
由于鈦合金導熱系數小，塑性低，易出現加工硬化等，所以切削加工鈦合金時應從降低切削溫度和減少粘結兩方面出發，選用紅硬性好、抗彎強度高、導熱性能好、與鈦合金親和性差的刀具材料，一般選用硬質合金刀具。常用的硬質合金刀具材料有YG8、YG3、YG8W、YG10H、YG6A、YS2T、YGRM和YD15等。
（1）粗加工時，應選擇YG8、YG8W、YG10H、YG6A等。
（2）精加工時，切削量較小，可以選用YG8W、YD15等。
4.2 刀具幾何參數及切削用量選擇
以外圓車刀為例。
粗加工時，前角選擇3°～7°，后角為8°～15°，刀尖圓弧半徑為0.5～1.0 mm；切削速度25～38 m/min，切削深度3～5 mm，進給量0.3～0.5 mm/r。
精加工時，前角選擇10°～15°，后角為8°～15°，刀尖圓弧半徑為0.3～0.5mm；切削速度50～75 m/min，切削深度0.2～0.5 mm，進給量0.1～.0.15 mm/r。
4.3 其它參數選擇
（1）磨出0.05～0.1 mm的負倒棱，增強切削刃強度。
（2）粗車時，刃傾角λ=-3°～-5°，精車時刃傾角λ=-3°～0°。
5 鈦合金車削時的注意事項
（1）由于鈦合金的彈性模量小，工件在加工中的夾緊變形和受力變形大，會降低工件的加工精度；工件安裝時夾緊力不宜過大，必要時可增加輔助支承。
（2）車削外圓時，刀具刀尖不能高于工件中心，防止出現扎刀現象。
（3）不能使用含氫的切削液。 如果使用含氫的切削液，須采取安全防護措施，同時切削后應及時用不含氯的清洗劑徹底清洗零件。
（4）在車削薄壁工件和精加工時，刀具的主偏角不易過小。
（5）經清洗過的鈦合金零件，要防止油脂或指印污染，防止造成鹽的應力腐蝕。
6 結論
綜合考慮鈦合金的性能對車削加工的影響，為了成功實現鈦合金的車削加工，關鍵是選擇合理的刀具材料；合理的刀具幾何參數；盡可能選擇低的切削速度、較大的切削深度以及進給量，并加注充分的冷卻液，最終將會取得良好的加工效果。
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1.1選擇材料對商品使用時間成本的作用，明顯，物料的選擇在很大程度上對商品使用時間成本的每個構成都存在著作用。項目實施中，在確保商品科學效用的根本上，盡管大多是選擇價格低廉的物料，能夠減少商品的使用時間成本；不過我們也要清楚，一些時候選擇成本盡管不低不過功能更佳的物料，因為商品自身體重少，增加運用時間，降低修理成本、低消耗等很多部分的有利要素，從商品生命時間成本的方面思考，反而更合算。
1.2生產方式的選用是物料選用程序中一個關鍵的要素，就是要把構造策劃、物料選用和要選用的生產方式當做一個不可分的統一性來看。選擇物料時不光要想到配件在每一項生產程序中使用的成本，更關鍵是要進行整體的思考全部的生產制造程序要使用的成本和。
2機器策劃規范化是提升商品品質減少成本的關鍵方法
2.1機器配件是設備的根本構造元素，針對機器配件策劃作業來講，規范化的影響很關鍵。（1）能夠使用最優異的方式在專門制造的工廠中對需求量大的配件開展大量的、全面的生產，以提升品質，減少成本。（2）統籌物料以及配件的功能目標，可以開展對比，同時提升配件功能的可信度。（3）使用規范構造和配件，能夠簡易策劃作業，減少策劃時間，提升策劃品質。
2.2做好策劃過程中的規范化作業減少商品成本的關鍵方式，在市場經濟制度下，制造商要按照市場的需要更改，持續改革商品種類，提升商品品質，減少物料的使用，提升經濟利潤。要完成這些宗旨，都要遵循規范化，一定要使用規范化措施，做好商品策劃這一步驟，才可以增加單位在市場經濟挑戰中能夠存活，增快新商品研發。
3影響機加工件表面層物理力學性能的因素
3．1表面層金相組織的變化
機器制造程序中，制造時使用的熱量很多已經轉變成熱能提升了生產外表的溫度，如果溫度提升到金相分子改變的邊緣時，外表的金相分子就會出現改變。普遍的切削制造，切削熱幾乎都隨切屑流失，所以作用不大。不過對磨削制造來講，因為單位面積上出現的切削熱量是普遍切削方式的幾十倍，切削位置的高溫就會導致外表金相的改變。影響磨削燒傷的因素有：（1）砂輪材料。對于硬度太高的砂輪，鈍化磨料顆粒不易脫落，砂輪容易被切削堵塞。因此，一般用軟砂輪好。（2）磨削用量當磨削深度增大時，工件表面及表面下不同深度的溫度都將提高，容易造成燒傷；當工件縱向進給量增大時，磨削區溫度增高，但熱源作用時間減小，因而可減輕燒傷。但提高工件速度會導致其表面粗糙度值增大。提高砂輪速度可彌補此不足。實踐證明，同時提高工件速度和砂輪速度可減輕工件表面燒傷。（3）冷卻方式采用切削液帶走磨削區熱量可避免燒傷。但由于旋轉的砂輪表面上產生強大的氣流層，切削液不易附著，以致沒有多少切削液能進入磨削區。因此，可采用高壓大流量的冷卻方式，一方面可增加冷卻效果，另一方面可以對砂輪表面進行沖洗，使切屑不致堵塞砂輪。
3．2加工表面的冷作硬化
加工過程中表面層金屬產生塑性變形，使晶體間產生剪切滑移，晶格嚴重扭曲，并產生晶粒的拉長、破碎和纖維化，引起材料的強化，其強度和硬度均有所提高，這種變化的結果稱為冷作硬化。加工表面層冷作硬化指標以硬化層深度、表面層的顯微硬度及硬化程度表示。一般硬化程度越大，硬化層的深度也越大。影響冷作硬化的主要因素：（1）切削用量。切削速度增大，刀具與工件接觸擠壓時間短，塑性變形小。速度大時溫度也會增高，有助于冷硬的恢復，冷硬較弱。進給量增大時切削力增加，塑性變形也增加，硬化加強。但當進給量較小時，由于刀具刃口圓角在加工表面單位長度上的擠壓次數增多，硬化程度也會增大。（2）刀具。刀具刃口圓弧半徑增加，對表層擠壓作用大，使冷硬增加；刀具副后刀面磨損增加，對已加工表面摩擦增大，使冷硬增加；刀具前角加大可減小塑性變形，使冷硬減小。（3）工件材料。工件材料的硬度越低，塑性變形越大，切削后冷作硬化現象越嚴重。
3．3表面層的殘余應力
切削過程中金屬材料的表層組織發生形狀和組織變化時，在表層金屬與基體材料交界處將會產生相互平衡的彈性應力，該應力就是表面殘余應力。表面層的殘余應力的產生，主要有以下三種原因：（1）冷態塑性變形引起的殘余應力。在切削力作用下，已加工表面發生強烈的塑性變形，表面層金屬體積發生變化，此時基體金屬受到影響而處于彈性變形狀態。切削力去除后，基體金屬趨向恢復，但受到已產生塑性變形的表面層的限制，恢復不到原狀，因而在表面層產生殘余應力。（2）熱態塑性變形引起的殘余應力。工件被加工表面在切削熱的作用下產生熱膨脹，此時基體金屬溫度較低，因此表層產生熱壓應力。當切削過程結束時，表面溫度下降，由于表層已產生熱塑性變形并受到基體的限制，因而產生殘余拉應力。（本文來自于《科技創新與應用》雜志。《科技創新與應用》雜志簡介詳見。）
4結束語
1．1鋁合金材料的性能分析
經常用的鋁合金材料是2A12－T4。2A12合金在A1－Cu－Mg系三元狀態圖中位于α(A1)+θ(Cual2)+S(Al2CuMg)相區的右側，其強化相是S相，其次是θ相。由于S相的時效強化效果比θ相強，因而2A12－T4比標準的硬鋁具有更高的強度和屈服極限及良好的耐熱性。零件在加工過程中，切削刃在相對較硬的S相上切削，同時單邊切削使工件原有的應力平衡被打破，且內部組織的平衡狀態極不穩定，有恢復到無應力狀態的強烈傾向。零件的殘余應力要重新分布到完全松弛，使工件發生變形而達不到預期的加工精度。鋁合金材料的塑性、韌性好，粘附性強，切屑不易分離，切削過程中容易粘附在刀刃上產生積屑瘤。鋁的線膨脹系數(0．0000238)比鋼的線膨脹系數(0．00001)大將近2．4倍。在切削加工過程中，熱變形較大。
1．2切削加工中殘余應力分析
a)刀具在切削過程中，工件受到刀具的擠壓，使材料表層金屬在切削方向產生塑性變形，而在切削后受到與之相鄰的里層為變形金屬的牽制，從而在表面產生殘余拉應力，里層金屬產生殘余壓應力。應力的綜合作用是使零件產生變形。b)在切削過程中塑性變形與摩擦，使工件加工表面有較高的溫度，里層金屬的溫度較低。溫度高的表層金屬體積膨脹，將受到里層金屬的阻擋，從而使表層金屬產生熱應力。當熱應力超過材料的屈服極限時，使表層金屬產生壓縮塑性變形。切削后工件表面溫度冷卻到室溫時，使體積收縮，并受到里層金屬的牽制，使表層金屬產生拉應力，里層金屬產生殘余壓應力，引起零件變形。c)切削加工中切削熱的分析被切削的金屬在刀具的作用下，產生彈性和塑性變形而耗功，這是切削熱產生的一個重要來源。此外，切屑與前刀面，工件與后刀面直接的摩擦也要耗功，也產生出大量的熱量。因此，切削時共有3個發熱區域，即剪切面、切屑于前刀面接觸區、后刀面與過渡表面接觸區。所以，切削熱的來源就是切屑變形功和前、后刀面的摩擦功。影響切削溫度的主要因素:切削溫度主要受切削用量、刀具幾何參數、切削速度、工件材料、刀具磨損和切削液的影響。1)切削用量的影響:切削速度對切削溫度影響最大，隨切削速度的提高，切削溫度迅速上升。而吃刀量ap變化時，散熱面積和產生的熱量亦作相應變化，故ap對切削溫度影響最大。2)刀具幾何角度的影響:切削溫度θ隨前角γ0的增大而降低。這是因為前角增大時，單位切削力下降，使產生切削熱減小的緣故。但前角大于25°～30°后，對切削溫度的影響減小，這是因為楔角變小而使散熱體積減小的緣故。主偏角Kr減小時，使切削寬度aw增大，切削厚度ac減小，故切削溫度下降。刀尖圓弧半徑re在0～0．5mm范圍內變化，基本上不影響切削溫度。因為刀尖弧度半徑的增大，會使塑性變形增大，但另一方面這兩者都能使刀具的散熱條件有所改善，傳出的熱量也有所增加，兩者趨于平衡，所以對切削溫度影響很小。3)刀具磨損的影響:刀具后角的磨損值達到一定數值后，對切削溫度的影響大;切削速度愈高，影響就愈顯著。
2鋁合金零件的加工工藝探討
1)加工基準選擇
加工基準應盡量與設計基準、裝配基準、測量基準一致，且工藝上應充分考慮加工中零件的穩定性、定位準確性和夾緊可靠性。
2)粗加工
由于鋁合金零件加工尺寸精度和表面粗糙度不容易達到高精度要求，在加工過程中，首先對各加工面的加工余量，尤其是形狀復雜的薄壁零件，在精加工前先進行粗加工。結合鋁合金材料的特點發現，工件在加工的過程中，工件表層經過反復摩擦，會使工件表層晶粒變形、錯位，產生加工硬化現象，同時切削熱也引起切削變形，增大加工后的尺寸誤差，甚至引起工件變形。因此對一般平面的粗加工，采用銑、刨加工。通過選用低轉速、大切削深度、適當進給量的方法，保證加工的尺寸精度;對于特殊形狀的部位，采用數控機床進行粗加工，同時加冷卻液對工件進行冷卻，以降低切削熱對加工精度的影響。并增加人工時效處理，以消除內應力，減少由于零件加工后應重新分布所引起變形。在粗加工中應加大吃刀量，適當減少進給量。進給量和被吃刀量的增加，都會使切削力和摩擦力增加，切削溫度上升。但被吃刀量對于切削溫度的影響小于進給量。加大吃刀量，可以改善傳熱情況。
3)精加工
為保證鋁合金零件的成品尺寸精度及表面粗糙度，選用精度較高的設備完成零件的精加工工序。一般選用數控設備來完成。在精加工過程中，由于加工余量較小，采用較高的切削速度和小進刀量。在刀具選擇上，選用較大的后角以保證刀具有足夠的剛度，減小由于切削震動造成的加工精度降低。工件裝夾過程中，盡量減少裝夾次數，實行一次定位成型，施加較小的夾緊力，以減小裝配誤差。在加工中，高速切削會產生大量切削熱，盡管切屑能帶走大部分熱量，但在刃前區仍能產生極高溫度，由于鋁合金熔點偏低使得刃前區常常處于半熔化狀態，使工件在切削點處的強度受高溫影響大幅度下降，容易產生鋁合金零件在加工過程中形成凸凹缺陷。因此，在精加工過程中，通常選用冷卻性能好、性能好，粘度低的切削液。在刀具的同時，及時帶走切削熱，降低刀具及零件加工面的溫度，減少零件溫度變形。
4)刀具的合理選擇
與黑色金屬相比，鋁合金材料在切削過程中產生的切削力比較小，可以采用較大的切削速度，但容易形成積屑瘤。鋁合金的導熱系數高，切削時由于切屑和零件傳導出的熱量較多，切削區溫度較低，所以刀具的耐用度較高，但零件本身溫升較快，容易引起變形。因此選擇適合的刀具材料，選擇合理的刀具角度，并提高刀具表面粗糙度，對降低切削力和切削熱十分有效。加工鋁合金材料刀具應選用YG類硬質合金刀具、聚晶復合金剛石刀具(PCD)以及天然金剛石刀具。加工鋁合金不能采用Al2O3基陶瓷刀具，因為氧化了的氧化鋁切屑(Al2O3)與該刀具材料相同，切削時容易產生化學親和力而產生粘結于積屑瘤，造成摩擦阻力增大而是刀具磨損加快。
5)利用熱處理及冷處理解決加工變形
消除鋁合金材料加工應力的熱處理方法有:人工時效、再結晶退火等。對于結構簡單的零件工藝路線一般采用:粗加工、人工時效(熱處理)、精加工。對于結構復雜的零件工藝路線一般采用:粗加工、人工時效(熱處理)、半精加工、人工時效(熱處理)、精加工。對于精度要求高的零件在粗加工和半精加工后安排人工時效(熱處理)工序的同時，可以在零件精加工工序后再安排一次穩定化熱處理工序，防止零件在放置、安裝、使用過程中發生微小的尺寸變化。消除鋁合金材料加工盈利的冷處理方法:振動時效、人工校形、自然時效以及冷凍處理。振動時效是利用機械的方法使零件產生震動，使加工中產生的應力得以釋放或重新分布達到穩定零件尺寸的目的。人工校形是指零件加工變形后，由人工施加一定的壓力對變形零件校形，并通過不斷施加外力打到內應力釋放的目的。冷凍處理就是利用低溫處理改善材料基體組織結構，強化基體組織，增強尺寸穩定性;同時與熱處理的再結晶退火相結合，高低溫相互沖擊，已達到更好的零件尺寸精度。
3結語
一、清潔生產技術與機械工業的可持續發展
隨著經濟的高速發展，資源短缺、環境污染問題日趨嚴重，可持續發展日益成為所有國家和企業戰略決策的焦點。我國的機械制造業之所以缺乏競爭力，機械制造行業發展緩慢，究其根本原因之一就是它還停留在資源―產品―污染排放單向流動的線性經濟中。機械產品及制造中耗能耗材現象嚴重，產品成本高，環境污染問題突出，制約了機械制造業的快速發展。因此，提高機械產品科技含量，提升機械制造業的檔次，引入清潔生產技術，這將是機械制造業實現可持續發展戰略的必由之路。
清潔生產基本的思路是對污染的控制和預防。不僅要實現生產全過程中的無污染，而且生產出來的產品在使用過程中也不應對環境造成損害，不但含有技術上的可行性，還包括經濟上的可盈利性，體現經濟效益、社會效益和環境效益的三統一。它是通過產品設計、原料選擇、工藝改革、技術管理、生產過程內部循環利用等環節的科學化與合理化，使機械產品及制造最終產生的污染物最少。對生產而言，包括節約原材料和能源，淘汰有毒有害材料，減少廢物的數量和毒性；對產品而言，則是要減少從原材料到最終處理整個產品生命周期對人的健康和環境的不利影響；對服務而言，清潔生產技術要求將環境因素納入設計和所供給的服務中。可以說，清潔生產技術真正體現了可持續發展的戰略思想，保障經濟、社會的發展與環境、資源的利用相協調。據有關資料顯示，目前在機械產品及制造中采用的清潔技術大致如下：
（一）虛擬樣機技術
該技術是將產品研發中多輪次的物理樣機試制定型。改為在虛擬樣機環境下，利用軟件技術去建立機械系統數學模型，在屏幕上對產品進行幾何、功能、制造等方面交互建模與仿真分析。利用虛擬樣機技術，能在未作任何機械切削之前，就可快速試驗多種設計方案，直到獲得最優化方案為止。這不僅縮短了產品的研發周期，提高了設計質量和效率，更重要的是減少了樣機試驗中材料、能源、人力上的消耗。
（二）切削液的過濾、分離、凈化、節能技術
在切削過程中，為減少廢液對環境的污染，對切削液進行過濾、分離凈化處理，破壞廢液中乳化液的穩定性，使油料在特定裝置中進行油水分離，并回收利用；也有采用噴霧冷卻技術，該技術可以大大減少切削液的消耗，也能提高刀具使用壽命，既降低了成本，也保護了環境。
（三）清潔能源
電能、液化石油氣、天然氣、風能、水能都是清潔能源。機械設備的動力源和機械產品本身的動力源應當充分利用這些資源。盡可能地做到對環境的零污染。
（四）快速成型技術
該技術是應用材料堆積成型原理，采用分層實體制造和熔化沉積制造等，可快速制造出各種形狀復雜的機械零件，突破了傳統機械加工過程中去除材料的機加工方法。因而可大大節約原材料和能源。
（五）粉末冶金技術
該技術用于機械零件的加工，屬于少切削或無切削加工技術，由于粉末冶金技術沒有或很少有金屬切削固體廢棄物，也不產生傳統機械加工工藝中大量廢油和廢切削液。因此，這項技術在節材、節能、高效益、高精度等方面具有很高的應用和推廣價值。在清潔技術中應得到高度重視和推廣。
（六）其他機械工業清潔生產技術
如真空加熱油冷淬火、常壓和高壓氣冷淬火技術、真空清洗干燥技術、機電一體化晶體管感應加熱淬火成套技術、無毒無害焊接技術和無毒無害化電鍍防護層技術等等。
二、我國機械制造業的清潔生產現狀
據有關資料顯示，我國的機械產品及制造在生產過程中很多都是耗能大、介質多、負荷重、工藝陳舊、環境污染嚴重，尤其是工業三廢問題，嚴重制約了清潔生產的實現和實施。特別是一些鄉鎮企業為了追逐眼前的經濟利益，上述問題更為突出。
機械行業不僅是耗能耗材的大戶，而且也是排污的主要行業之一。特別是金屬熱加工行業，包括鑄造、鍛壓、熱處理、焊接、電鍍和噴漆等，是量大面廣的行業，它所產生的廢物種類多，數量大，造成的直接或間接污染不可忽視。治理“三廢”問題，就是機械制造行業實施清潔生產的重點。
所謂三廢是指廢氣、廢液、固體廢棄物。我們知道，大部分機械產品的生產加工，從毛坯到最終的整機裝配，要經過鑄、鍛、焊、鉚、車、鉗、熱處理等工藝過程，在這些工藝過程中會產生大量的煙塵和有毒有害氣體。尤其在鑄造加工過程中，則會散發大量粉塵與有毒有害的可吸入顆粒物，這些物質都將直接污染廠區環境、危害人的身心健康。目前，我國的機械產品及制造業與發達國家相比科技含量較低，工藝技術落后，鑄鍛工藝所產生的粉塵與廢氣對大氣環境的污染更為嚴重。另外，我國油品質量較低，在機加工過程中，加重了顆粒物和有毒有害氣體的排放，從而加劇了對環境的污染。機械產品加工中的廢液大部分來自金屬切削過程中的切削液。這些使用過的廢乳化液，含有大量的油和化學添加劑，它被直接排放、散失或被燃燒都將嚴重污染環境。此外在眾多設備中的燃燒系統、系統和冷卻系統也將會產生大量的廢油。這些廢液和廢油對廠區環境和人體危害是十分嚴重的。三廢中的固體廢棄物是在機加工過程中的切屑、廢渣、廢品及金屬和非金屬邊角料等。若不加以及時妥善處理不僅侵占了有限的空間，倘若露天堆放，遭日曬風化雨淋，其污水有毒有害氣體也會污染環境。因此，固體廢棄物既污染環境，又造成資源、能源的浪費。總之，“三廢”問題正是制約機械行業進一步上臺階的一個重要方面。
三、推進機械產品及制造行業清潔生產的對策建議
清潔生產的主要目標在于：實現生產全過程污染的最優控制，形成低投
入、低消耗、低排放和效率的節約型增長方式。因此，在發展清潔生產技術的過程中，必須重視環境污染的控制、資源再生、創造清潔工藝、開發節能降耗技術，科學管理協調發展。可以說，清潔生產將是我國機械制造業可持續發展的突破口與切入點。
（一）更新傳統觀念，樹立清潔生產意識
應當將清潔生產的觀念、內涵和相關技術進行廣泛的宣傳、教育和培訓，提高機械產品及制造行業的科技人員、職工、企業管理者和企業家的參與程度，認清清潔生產對企業生存發展的重要性和對社會可持續發展肩負的重大責任，把提高資源利用效率和環境影響因素納入企業發展之中。
(二)科技創新，規范管理
清潔生產需要科技創新和先進技術的支持，同時也需要規范管理和嚴格的制度來保證。要在機械制造行業順利實施清潔生產，實現可持續發展戰略，需要提高全行業人員的整體素質，用法律、法規的形式強化清潔生產，制造清潔產品。在機械制造行業積極引進節能、降耗新技術和無污染或少污染的科研成果。
（三）技術開發推廣與引進吸收相結合
機械制造業作為工業部門的主要代表，它的迅速發展不可避免地帶來對資源的消耗和對環境的污染。為了保護環境，減少污染，要盡可能創造工藝條件，應用節能降耗減少污染的工藝技術，消除或減少在鑄造、鍛造、鉚焊、切削和熱處理等工藝過程中產生的粉塵和有毒有害物質，并對廢氣、廢液、固體廢棄物應用化學和生物處理技術，進行無害化處理。例如，改鉚接為焊接，改鍛壓為液壓，改切削、沖壓工藝為粉末冶金技術或快速成型工藝技術，切削液的凈化再利用等，也要大力引進國外先進的技術和先進的機械設備。
（四）合理選材、減少污染
在機械產品的設計制造過程中，在保證使用性能和可靠性的前提下，應優先選擇那些低能耗，少污染，可回收利用的材料，盡可能少用或不用有毒有害的原材料，以利于產品的報廢回收和減少加工過程中的環境污染。例如，一方面盡量少用短缺或稀有原材料；另一方面在機械產品設計和制造過程中杜絕使用有毒有害材料，應盡可能尋找其替代材料。政府要制定充分利用廢物資源的經濟政策，在稅收和投資等環節上對綠色消費、廢物回收等采取經濟激勵措施。
（五）完善政策，強制淘汰
在機械制造行業中，走邊發展邊治理的發展模式，已是可持續發展戰略的必然選擇。發達國家在工業化過程中的“先污染、后治理”的經驗教訓就是前車之鑒，生態環境一旦遭到破壞，再重新治理維持其生態平衡就十分困難。因此，國家及政府部門應加大對環保機械工業的政策和資金的支持力度。從法律制度上確保機械制造行業對區域環境的無污染或少污染。同時要實行有利于資源節約的價格和財政政策，對機械制造行業中的一些規模小、產品結構不合理、企業素質差、產品科技含量低、產品質量差、科研能力薄弱、污染嚴重的企業應加大整改力度，強制淘汰。不要為眼前的一點經濟利益姑息遷就，任其作為。
（六）以人為本、和諧發展
噪音、振動、高溫、高壓等是機械產品及制造行業的突出問題。在產品設計及制造過程中盡可能采取必要的隔振、減振、吸聲、消音措施和裝置或是從設備到工藝采取適當措施減少沖擊、振動、噪音的產生；同時在機械產品設計制造、使用過程中應采取有效措施，杜絕和避免高溫、高壓、有毒有害等危險因素，為機械制造行業的從業人員創在一個和諧、舒適的工作環境。
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