时间：2023-05-30 10:55:31
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇金属切削液，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：金属切削液 工艺作用 选用原则 处理设备 水基切削液 油基切削液 设备维护
1 概述
在机械加工生产中，金属切削液是一种重要的工艺辅助材料。正确使用金属切削液可以减少刀具消耗、降低零件报废率、降低企业成本。金属切削液的应用和管理是机械加工中的一个重要课题，在精密加工中尤其具有重要的意义。
本文结合生产实践，对金属切削液的特点及适用性进行了阐述，提出了选用金属切削液及设备的方法，并介绍了金属切削液及其设备的管理方法。
2 金属切削液的应用
金属切削液是随着工业发展而产生的，历史非常悠久。人类注意到切削加工中刀具对材料的直接切削要耗费大量能量且产生大量的热，导致了工艺的不稳定，而各类形式的切削液明显改善了加工性能和质量，于是金属切削液逐渐发展起来。
2.1 金属切削液的工艺作用
2.1.1 减摩作用
减摩作用也可称之为作用，指切削液在工件、切屑、刀具之间界面上的降摩擦能力[1]，切削液必须能渗透到各个界面上，并在其中能形成强度较高的吸附性膜，从而降低工件、切屑及刀具间的摩擦，减少加工阻力。
2.1.2 冷却作用
金属加工过程中，所消耗的功95-97%都转变成了切削热。其中，2/3转化成变形热，1/3转化成摩擦热。
冷却作用就是在加工过程中切削液将工件和刀具的热量吸收转移的作用。
2.1.3 冲洗作用
金属切削过程中，刀具碎末及金属碎屑随着加工的进行而不断产生，冲洗作用就是切削液净化加工界面的能力。意义在于延长刀具寿命并保证了加工质量。
2.1.4 防锈作用
指切削液对完成加工的工件具有短期工序间防锈的作用。
2.2 金属切削液的分类和性能
金属切削液按其性质可分为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 金属切削液分类和性能比较
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2.3 金属切削液的构成
全合成型切削液一般是以纯净水为基础液，还含有稳定剂、乳化剂、抗硬水剂、抗菌剂、防锈剂、剂、抗极压剂、消泡剂和香料等。
稳定剂、抗氧化剂、抗硬水剂是作为体系稳定剂而存在的，保证了切削液可存贮性和各类工况下的使用寿命；抗菌剂的作用是防止体系内的有机物因微生物的繁殖而变质腐败；防锈剂的作用是短期防锈；剂的作用是减摩；抗极压剂的作用是维持、加强界面间膜的强度。消泡剂的作用在于减少体系中各类添加剂（一般为各类表面活性剂）的发泡作用的消极影响；添加香料的目的是改善工作现场的气氛。
半合成型切削液与全合成型的差别在于其中的剂以某些油类为主。
表2 添加剂举例
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油基型切削液与水基切削液的构成差别较大。其成分主要是基础油，其次是防锈剂、抗油雾剂、抗极压剂、抗氧化剂等。
油基型切削液的使用效果很大程度上取决于基础油的类别和等级。
一般来说，该类产品所使用基础油可分为三类。
第一类为溶剂精制油；第二类为加氢精制油；第三类为加氢异构化油[2]。其中第二类油工艺性能较好。
2.4 金属切削液的选用原则
金属切削液的选用应从下面三个方面综合考虑：
2.4.1 工艺适用性
如上所述，切削液有减摩、冷却、冲洗、防锈四个功能，但在某一特定的工艺中，很难保证任何一方面都达到使用者的期望。在选用时应有所侧重。
一般来说，可以参照下表来对切削液的选用进行考量：
表3 切削液工艺适用性
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√-适用 ×-不适用
实际工作中应结合具体工艺需求来分析比较，常常要通过对比实验和数理统计的方法来确定。
2.4.2 运行成本
这是所有企业用户都比较重视的问题。
水基切削液的运行成本一般为油基型切削液的20%-30%，但水基切削液不能通用于所有工况；同时，机床、刀具和工装成本往往在机械加工型生产企业中占有很大一部分，而切削液选型的正确与否关系到机床维护成本和刀具成本，因此，在选择切削液时，各企业需要根据自身实际情况综合考虑何种切削液最适合本企业的需要。
2.4.3 安全性
市场上销售的切削液中有些成分对操作人员是有人身危害的，如可导致呼吸器官受损或各类皮炎等。在选用之前，应要求供方提品MSDS（产品安全数据单），其中说明了产品中的有害成分和可能的不良反应，对于产品的存贮要求及是否有燃爆危险都作出了说明。
为了降低风险，企业应考虑采用低毒、环保型产品。
2.5 金属切削液处理设备
金属切削液处理设备在国内一般归口于机床辅机类产品，但该类产品的性能往往对于产品加工质量有时具有决定性的影响，特别是在精加工和超精加工方面。
一般来说，该类设备可分成单机供回系统和集中净化系统两类。
关键词：环境友好剂；抗磨减摩性；生物降解性；生态毒性
中图分类号：TE626.39 文献标识码：A
0 引言
近年来，随着制造设备的进步，加工工艺和材料材质的改进以及工厂管理水平的提高，对与金属加工技术配套的金属加工液提出了更新更高的要求。随着人类环保意识和环保立法的不断加强，人们越来越意识到金属加工剂对人体和环境造成的危害。传统矿物油基剂生物降解性能差、生态毒性高，加之石油资源不断减少，相对来说比较环保的全合成、半合成金属加工剂越来越受到人们的青睐。但大多数水及金属剂仍然采用亚硝酸盐、磷酸盐和有机酚等为添加剂，这些添加剂具有一定的致癌性能，不但使用过程中会危害操作工人的身体健康，而且排放后污染水体，给环境造成了极大的危害。
环境友好金属加工材料是一类对人体和环境友好的金属加工配套材料。绿色金属加工是绿色机械制造的重要组成部分。绿色金属加工的根本目标，是在完成机械零部件加工制造的同时，实现加工过程绿色化，即加工过程对人体无危害，对环境无污染。环境友好剂由于采用了绿色基础液和绿色添加剂，因此在金属加工过程中产生的噪声小，加工车间油雾浓度低，对人体无危害，对环境无污染或低污染，其废液经处理后可再生利用或安全排放，残留物质对人体和自然界无危害或在自然界可完全降解。因此，它是绿色制造技术的重要组成部分。
文章结合现代切削技术的发展现状，采用无毒或低毒添加剂，研制了一种新型环境友好化学半合成型切削液，并对其综合性能进行了评价。
1 半合成切削液的制备
半合成切削液中包括了油、水、表面活性剂、防锈缓蚀剂、油性剂、极压剂、防霉杀菌剂等成分，制备方法为两相混合法。将水溶性表面活性剂、防锈剂、助表面活性剂等溶于水相，油性剂、减摩剂等溶于油相。然后边搅拌边将油相加入到水相中，搅拌至透明后，加入消泡剂充分搅拌，即得到半合成切削液切削液浓缩液。
1.1油相和水相
半合成切削液中基础油含量较低，切削液中加有大量的表面活性剂、防锈剂、油性剂等，一定程度上会增加产品的黏度，尤其是HLB值较大的乳化剂对矿物油有明显的稠化作用，甚至呈膏状。因此，微乳化液应选用黏度较低的油基础油。同时为了保证运输、储存的安全，半合成切削液的闪点不宜太低。
1.2乳化剂的选择
影响乳化剂的因素有很多，乳化剂的结梅和种类的影响最大。选择适宜的乳化剂，不仅可以促进乳化液的形成，有利于形成细小的颗粒，提高乳化体的稳定性，而且可以控制乳化体的类型(即O/W或W/O型)。表面活性剂的亲水、亲油平衡值――HLB值是制取乳化体的重要因素，乳化剂的HLB值表示其同时对水与油的相对吸引作用。HLB值小表示亲油性强，反之，则表示亲水性强，HLB值在3～6的物质适宜于作W/0型乳化剂；HLB在8～18的物质适宜于作O/W型乳化剂。选择乳化剂时，通常可先计算油相所需要的HLB值，然后用一系列有相应HLB值与化学类型的乳化剂来试验。当油相为一混合物时，所需HLB值也像乳化剂HLB值一样，具有加和性，只有使乳化剂所能提供的HLB值与油相所需要的HLB值吻合，才能得到性能良好的稳定的乳化体。
1.3防锈缓蚀剂的选择
为了保护机床、刀具及工件不受乳液的侵蚀，要在切削液中加入防锈缓蚀剂，以期在金属表面形成保护膜，或者形成钝化膜。
防锈添加剂主要有水溶性防锈剂和油溶性防锈剂两大类。水溶性添加剂有亚硝酸钠、苯并三氮唑、硼酸、三乙醇胺、磷酸盐、铬酸盐、植酸、苯甲酸钠、钼酸钠和无水碳酸钠等。它们与金属发生作用，并在金属表面生成不溶性的致密的氧化膜，阻止金属的电化学腐蚀。这类防锈剂多是电解质，用于乳液时，用量不宜过大，以免发生电解现象而破坏乳液。油溶性防锈剂主要有磺酸盐、高分子羧酸及其金属皂盐类、酯醇类、胺类、磷酸酯等。它们是极性很强的化合物，能优先吸附在金属表面或与表面化学反应生成保护膜，抑制氧及水对金属的接触，因此，它会―与极压剂在金属表面的吸附发生竞争，使乳液的极压性下降。
亚硝酸钠有致癌作用，在西方发达国家和一些发展中国家已为禁用产品。二乙醇胺的含量也不应超过1％，因其在空气中容易氧化成致癌物质。常用的环境友好型缓蚀剂如脂肪酸衍生物、胺类、咪唑啉类及三唑类。
1.4油性剂和极压剂的选择
为了保护刀具，提高加工质量，此类添加剂是半合成切削液中不可缺少的组分。这类添加剂主要有动植物油脂，聚合脂肪酸及其皂，脂肪醇及多元醇，硫化油脂，酮类，胺类等有机物。它们是具有极性基的分子，能在金属表面形成定向吸附膜，在金属加工中，此膜能减少工件、切削、刀具之间金属的直接摩擦，降低工件表面粗糙度，提高工件精度并延长刀具使用寿命。
极压剂是含硫、磷、氯等元素的化合物，这些化合物在高温下与金属表面发生化学反应，生成剪切强度低的金属固体保护膜，防止金属的磨损和烧结，故可用于极压摩擦状态。
国内广泛使用氯化石蜡、硫化脂肪油、硫化棉子油、亚磷酸二丁酯、磷酸三乙酯，ZDDP等作为极压剂。常常是两种以上的添加剂复合使用比单独使用会得到良好的效果，这样可使油品的性能更加全面。因为不同类型的极压抗磨剂具有不同的特点和使用范围，可互补不足。
1.5防霉杀菌剂的选择
微乳化液容易滋长微生物，使加工液变质，使用寿命变短。常用的杀菌剂有甲醛释放剂、酚类化合物、水杨酸类、杂环化合物等。
1.6其他
半合成切削液中使用的辅助添加剂还有消泡剂、偶合剂、pH值调节剂、金属离子掩蔽剂等。消泡剂常用的为硅油类，其不溶于水，分散于水中，不能加多，否则体系易浑浊。偶合剂用来增加体系的稳定性，其性能取决于自身的亲水-亲油之间的平衡。体系pH值应保持在18～10之间，pH过低易滋生细菌霉变；pH过高，铝腐蚀严重。金属离子掩蔽剂能络合水中的钙镁离子。这些添加剂如何使用，应根据具体情况而定。
2 半合成切削液配方筛选
首先设计了一个探索性配方，各组分的比例完全是根据资料选择的，目的是试图得到一个微乳体系，结果见表1。
按表1的组分比例试配：未能成功，主要原因是乳化剂用量过多、体系分层、不稳定。
在表1的基础上降低乳化剂用量，感受到微乳化的相变过程，见表2。
试样放置几天后，溶液变稠，稀释液不是很稳定。可能是油的量过多。
要得到稳定透明澄清的微乳液需要注意的方面很多，水-油-表面活性剂体系中的胶团间的平衡和缔合相变化是相当复杂的，通过不断尝试调整配方各组分比例，以期找到那个使体系稳定透明的“点”。同时，为了满足铝合金切削的各项性能要求，尝试着向体系中添加各种添加剂。
在配方2的基础上降低油的含量，经过多次试验得到一个稳定时间长、性能较好的配方，如表3所示。
3 性能考察(见表4)
从表4可以看出，研制的半合成切削液具有优异的性能。将该配方调制的切削液稀释成5％的工作液，用四球摩擦试验机，参照GB 3142-90方法，试验条件为转速1500 r/min，室温，时间10s，通过计算机输出的切削液摩擦力矩-时间-摩擦系数曲线取平均值方式测定液的摩擦系数。试验结果表明，研制的半合成切削液的工作液最大无咔咬负荷(PB值)为750N，烧结负荷(PD值)为2500N。试验后，摩擦系数曲线见图1。
从图1可以看出，研制的切削液工作液的平均摩擦系数为0.1023，表明该切削液具有较好的性能。
为了更好地检验所研制的切削液的使用性能，将切削液配制成5％的工作液，在M7675A/B高速双端面磨床上进行现场实验，加工工件为20CrMnTi材质、直径为150mm汽车变速箱齿轮，结果表明所研制的切削液具有优良的、清洗和防锈性能，加工精度达到5级。
4 生物降解和生态毒性试验
生物降解性能按CEC L-33-A-93法进行，结果表明切削液的生物降解率为96.3％，表明所研制的半合成切削液具有较好的生物降解性能。
根据浙江大学环境工程系检测，研制的半合成磨削液的BOD(生化耗氧量)为1.06g/L，COD(化学耗氧量)为0.902g/L，完全达到国家排放标准。
根据浙江大学生物学院用研制的半合成切削液对动物所做的病理诊断，经统计处理表明，工作液涂抹动物皮肤后，动物表现正常，体重无变化，局部皮肤无红肿、溃疡、渗出等现象；经光镜和显微照片观察，实验动物的皮肤、肝脏和肾、心、脑、肺细胞均无异常，由此可知，研制的切削液对人体无毒性。
以德国的Wassergefahrdungklasse(WGK)为基础进行检测，表明研制的半合成切削液的急性水毒性极限(EL50)或(LL50)均不小于119μg/g，属于无毒性切削液。
由于研制的半合成切削液的水污染指数值(WEN)为0.58，属于无污染剂，使用后可直接排放，对环境和人体无危害。
5 结论
研制的半合成型切削液具有优良的综合性能，而且无毒，可生物降解，是性能优异的环境友好金属加工剂。
由于切削液的性能考察目前没有专用方法，实验室模拟台架试验只能作参考，所以这里只以四球机为评价手段进行简单试验，产品主要在实际生产中应用，现场使用表明，该切削液使用性能优越。另外，在生理生态毒性试验中，所有指标的评价尚不具备条件，只对皮肤刺激性进行了考察。基金项目：国家自然科学基金资助项目(50975282)，重庆市科技攻关项目(CSTC，2011AC6041)。
参考文献：
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[5]方建华，陈波水.环境友好磨削液的研制[J].油，2008，23(1)：25-27.
【关键词】车床加工；残留应力；影响因素；前、后角；切削速度
残留应力是衡量表面质量的一个指标，它是指工件表层材料内由于切削加工而造成的附加内应力。衡量机械加工质量的指标有两方面即加工精度与表面质量，零件的加工质量是保证机械产品工作性能和产品寿命的基础。在机械加工过程中，由于各种因素的影响，使零件的表面残留应力增大。加工残余应力不仅直接影响零件的加工精度等表面质量， 而且影响零件的尺寸、稳定性、疲劳强度、抗腐蚀能力等性能。对残留应力除了要注意其大小以外，还应区分残留应力的性质，是拉应力还是压应力，拉应力对表面的疲劳强度特别有害。
一、车床加工过程中残留应力产生的原因
1、工件表面的塑性变形
工件表面层材料在经过第三变形区时，在切削力的作用下，使金属的晶格扭曲而强化，已加工表面受到强烈的冷塑性变形，其中以刀具后刀面对已加工表面的挤压及摩擦产生的塑性变形最为突出，此时基体金属受到影响而处于弹性变形状态。切削力除去后，基体金属趋向恢复，但受到已产生塑性变形的表面层的限制，恢复不到原状，因而使表层内产生残留压应力。
2、热应力
切削加工时工件表层在切削温度的作用下受热膨胀，此时基体金属温度较低，因此表层金属产生热压应力。当切削过程结束时，表面温度下降较快，故收缩变形大于里层，由于表层变形受到基体金属的限制，故而产生残余拉应力。切削温度越高，热塑性变形越大，残余拉应力也越大，有时甚至产生裂纹。
3、组织应力
当切削温度高于工件材料的相变温度时，表层材料的组织会发生相变。由于不同组织具有不同的比容，表面层金相组织变化的结果造成了体积的变化。如果表层膨胀，则产生压应力，如果基体膨胀，则产生拉应力。如淬硬钢受到摩擦挤压时，若工件表面的组织由比容较大的马氏体转变成比容较小的珠光体，则体积缩小，在表层内形成残留拉应力。在加工后工件表层内最终形成的残留应力的性质，要决定于以上三种影响的综合结果。但在一般情况下，形成拉应力的可能性较大。残余应力一般是有害的，它一般不会立即表现为缺陷。当零件在工作中因工作应力与残余应力相叠加，而使总应力超过强度极限时，便出现裂纹和断裂。
二、残留应力对工件的影响
1、残留应力对工件尺寸的影响 残余应力是一个不稳定的应力状态。当构件受到外力作用时，作用应力与残余应力的相互作用，使某些局部呈现塑性变形，截面内应力重新分配，当外力作用去除时整个构件将要发生变形。所以残余应力明显地影响着加工后的工件尺寸。
2、残留应力对金属材料塑性、韧性的影响 当对具有残留应力的材料进行塑性加工时，残留应力使内部的应力不均匀分布，使材料的变形抗力升高，塑性降低。
3、残留应力对金属材料耐腐蚀性、疲劳强度的影响 由于工件内部具有残留应力，使其处于高能量状态，易于氧化介质发生化学作用，即应力腐蚀，从而降低工件的耐腐蚀性。残留应力使内部的应力不均匀分布，降低疲劳强度。
二、减少加工残留应力的减小措施
1、增大刀具的前、后角，减小刃口圆弧半径 在切削加工中工件残余应力的大小与刀具的前、后角密切相关。残余应力与前角的关系是：不论前角如何取值，在工件表面都形成残余拉应力。在前角一定变化范围内，工件表面主要产生残余拉应力，其值随前角增加先增大后减小。对前、后角越大，刃口圆弧半径越小，则刀具愈锋利，工件已加工表面的塑性变形减小，工件表面的残留拉应力也愈大，减小前角可使残留拉应力降低，而采用负前角刀具高速切削钢材时，有可能得到表面残留压应力。
2、提高切削速度，适当减小进给量 切削速度越高，则工件的塑性变形小，而且塑性变形扩展的范围也小些，表面应力特征环向残余拉应力随着车削速度的提高而增大， 轴向残余应力随之减小，且车削速度对环向应力的影响较大。
3、采取有效的冷却措施 采用切削液能将切削热迅速地从切削区带走，可使温度大大地下降，可降低因切削热及零件表层材料相变引起的残留应力。切削液能在刀具前、后刀面上形成一层薄膜，以减少金属表面的直接接触，减轻摩擦及粘结现象。为了保证具有良好的作用，要求切削液能迅速渗入刀具与工件或切屑的接触界面，并形成牢固的吸附薄膜，不致在高温、高压及剧烈的摩擦条件下被破坏。当切削液中含有油性添加剂（如脂肪酸、皂类、胺类等化合物）或极压添加剂（如：硫化油、氯化石蜡等含硫、氯、磷的有机化合物）时，其作用就大大地加强了。一般含油性添加剂的切削液仅适用于低俗轻负荷的场合；含硫的切削液可耐受1000℃左右的高温；含氯的切削液能耐受600℃左右的温度，而其降低摩擦系数的能力优于含硫切削液。流动性、导热系数、比热容及汽化热愈大，则冷却性能也愈好。由于水的导热系数、比热容及汽化热都比油类高，因此水基切削液的冷却效果比油基切削液好。当切削液中有泡沫存在时，会使冷却作用减小，所以有时还要在切削液中加入少量的抗泡沫添加剂，以改善冷却效果。
4、对粗加工的工件进行时效处理
（1）自然时效 自然时效是通过把零件暴漏于室外，经过几个月甚至几年的时间，从而使残余应力减小或消除。
（2）去应力退火时效处理 去应力退火是将工件随炉缓慢加热至500――650℃（
（3）振动时效 振动时效的实质是以共振的形式给工件施加附加动应力，当附加动应力与残余应力叠加后，达到或超过材料的屈服极限时，工件发生微观或宏观塑性变形，从而降低和均化工件内部的残余应力。振动时效具有投资少、生产周期短、使用方便、适应性强、节约能源、降低成本、符合环保要求、操作简单易实现机械自动化。它可以避免金属在热时效过程中产生的变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。
四、结束语
车床是机械加工中的重要设备，在进行工件加工的时候要注意不同因素对工件表面残余应力的影响。充分发挥车床的技术优势，并在生产的过程中多进行总结。
参考文献
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[2]戴枝荣.工程材料.高等教育出版社，1992.4.
[3]米谷茂（日），残余应力的产生和对策.
[4]王阳.车窗加工过程中应力的分别[J].硅谷，2013年9期.
【关键词】切削液、系统管理、作用
前言：
随着现代机械制造业的快速发展，切削液在机械加工中得到广泛应用，用量在提高的同时，技术也在不断提高。
1. 简述切削液的管理使用
针对零件材料为压铸铝合金，机加工设备主要是CNC加工中心和数控车床，主要加工工序为铣、镗、钻、车、铰、攻螺纹等，采用的是铝合金乳化切削液，全部采用同一个牌号，每台机床上配备独立的切削液供给净化装置。为了有效控制加工过程的每个环节，保证加工的效率和质量，公司从2007年下半年开始设置切削液管理员一职，负责控制公司的切削液和CNC加工中心所需的油类管理。主要职责是给机床添加切削液和各种油类（包括导轨油、油、液压油、主轴油、齿轮油等各种牌号），目的是控制切削液的浓度和pH值以及各种油类的使用状态。据相关资料统计，汽车行业加工中，切削液的成本约为0.3%～0.5%，对质量和成本的影响约为20%～30%。
根据公司实践需要，对切削液进行了管理，总结为以下几点：
（1）配备专职的切削液管理员，对机床切削液和油类进行专门管理。
（2）切削液的稀释选用自来水〔定期测试水的硬度变化，水的硬度控制在（100～200）×10-6之间〕。
（3）准确掌握切削液浓度，使用浓度计（折光仪）来检测。
（4）每天添加切削液和检测使用浓度和pH值。
（5）加工结束后，用切削液软管冲洗掉机床和夹具表面的切屑和粒渣。打开机床防护门，使机床加工区的潮湿空气散去。
（6）切削液的净化采用独立的单机重力式纸带过滤方式，去除切削液中的屑渣和浮油。
（7）定期彻底更换清洗机床冷却系统，减少切削液中细菌生长机会，保证加工质量。
（8）在设置了切削液管理员一职后，加工过程中的积屑瘤的现象明显改善，彻底杜绝了以前出现的因为切削液的浓度过低，造成的机床和夹具生锈的现象，同时公司通过对切削液回收的管理，减少了环境的污染，节约了成本。
2. 分析切削液的净化方式
加工实践证明，将切削液中的杂质（如铝屑、粉末等）降低，可有效地延长刀具寿命。由于人们的肉眼看不见小于40μm的微粒，所以当切削液中的杂质，尺寸小于20μm，常被人们所忽视，然而这些不可见的杂质对金属切削加工有着不可低估的影响。在切削加工时，它们将进入到刀具前刀面与切屑以及刀具后刀面与工件接触区的界面上，产生强烈摩擦，使切削温度增加，并使刀具寿命大大降低，同时使加工表面质量变差，使加工表面产生刀纹粗的质量缺陷。因此，为改善零件加工质量，应使用净化的切削液。切削液的净化，公司目前采用独立的单机重力式纸带过滤方式。
3. 概述切削液的回收处理
整个机加工过程中切削液的消耗，包括：①切屑携带。②加工零件携带。③变质发臭的废弃切削液。④机床循环使用的切削液因飞溅、雾化、蒸发，以及其他不可预知的产生的消耗。
（1）关于切屑携带的切削液的回收利用。切屑携带的切削液的状况：每班次员工从CNC加工中心（数控车床）清理出来的铝屑都是直接倒到铝屑池中，经过一段时间的观察，发觉每天倒到铝屑池的铝屑，经过静置后，存在于铝屑上的切削液会流出，变成废弃切削液直接排出流到雨水管道中，不但造成地下水污染，同时也会影响环境美观。为有效减少污染和浪费，设计了切削液回收池，我们在铝屑回收池倾斜的最底部安装一条镀锌管作为切削液引管，将铝屑上流出的切削液接到池外的地下切削液收集池中。
（2）清洗过零件的切削液废水的利用。由于加工工艺的要求，零件加工后须用清水清洗一次，然后才用气枪吹干净，如果不用清水清洗，零件表面残留的切削液会使零件吹净时间延长，同时清洗时耗费大量的清洗剂，加工中每个班次都要一次更换清洗过零件的废水。清洗过零件的废水，如果倒入机床中，则会使切削液的浓度降低，影响加工质量，产生粗刀纹，甚至出现废品，浓度过低甚至还会使机床台面和夹具出现生锈的现象。会出现机床的切削液越用越多，浓度越用越低，三班连续下来如果都倒入机床容积箱，会出现漫出现象。如果将其舍弃，倒入下水管道，会产生污染。如何处理每天产生的清洗过零件的废水，成为摆在管理者面前的一道课题。经过测试，清洗过零件的废水的平均浓度为0.5%的切削液，如果回用，既可以减轻污染环境的压力，又可以变废为宝，创造价值。在经过反复试验后，采用了一定的处理，就达到了可以回用标准。具体实施方法如下，公司在生产线旁放置专门的容器（目前是采用用过的装切削液原液的200L的铁桶，将上盖割去，方便使用），由员工将清洗过零件的废水倒进容器中，收集起来，并制订了具体的制度措施，由当班领班进行监督管理执行，每天由切削液管理员根据具体的机床加工零件工艺需要的浓度，进行取用配制，然后就可以再倒入具体的机床使用。
（3）变质发臭的废弃切削液的回收处理。结合公司每月底盘点日停机，对公司的机床分批次、定期彻底更换清洗机床冷却系统。结合南方的气候特点，机床的清理周期确定为3个月，减少切削液中细菌生长机会。具体操作方法为，先将机床储液箱内的切削液通过机床泵抽到预备的容器内，进行沉淀、过滤、去油、杀菌、回用等切削液再生工艺，使之重新回用，同时将机床储液箱抽出来，将储液箱剩余的由于缺少流动而变质的切削液进行彻底清理，对收集起来的变质发臭的废切削液进行回收处理。
由于切削液中含有大量矿物油料及表面活性剂，过去由于对它的危害性认识不足，所以都采用直接排放。含油污水造成的环境污染日益严重，严重地影响了水生动植物的生长、农业灌溉和人们的生活用水。此外，废切削液中的表面活性剂（乳化剂）由于其作用是使矿物油料高度分散在水中，所以更难清除，而且不少乳化剂有增加致癌物的作用，其危害性比分散的油污更为严重。
废切削液回收处理的工艺过程大致为：废切削液的集中去除杂质破乳取油水质净化取水样化验废水排放，供再循环使用。废切削液处理采用酸化法的工艺使油水分离，即破乳。也就是将切削液中的油滴从水的包围中分离出来，并使油滴相互聚集，然后借助于重力分离作用，使油、水分离开来，分别采取措施处理。通过以上措施，有效地达到了减少污染和浪费的目的。
4. 切削液使用的主要注意事项
为了保证切削液的质量及延长的使用寿命，切削液应随用随配，不宜久藏。硬度过大的水不但会影响切削液的稳定性和防锈性，并会加快细菌的繁殖。为此，需进行软化处理，如可加入洗涤苏打Na2CO3・10H2O。用纯净水来配制切削液，使用中没有残留物，不腐蚀机床和工件，而且切削液不易变质，使用寿命长。
5. 结语
每月质量统计数据证明，在设置了切削液管理员一职后，通过对切削液系统的有效管理，加工质量有了明显提高，加工效率和刀具寿命也得到了极大的改善。加工过程中积屑瘤的现象明显减少，彻底杜绝了以前出现的因为切削液浓度过低，造成机床和夹具生锈的现象。同时公司通过对切削液系统回收的管理，减少了环境的污染，并节约了成本。
参考文献：
【关键词】数控机床 射流 切削液 收集
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）10 -0225-02
1.引言
湿式切削中，切削液作为机械加工的重要辅料，主要有冷却、、清洗和防锈四个主要作用。它可以延长刀具的使用寿命，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。同时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，它对环境的影响很大。
普通数控车床不是全封闭的（如图1），在加工零件时，切削过程中由于切削温度高，使切削液形成雾状挥发，污染环境。有公司进行了专门的综合调查，对象是经常与一种类型切削液（矿物油.乳油液或合成切削液）接触的金属切削机床操作工、不直接接触切削液的装配工人、从来未在机床工作过的三类受到切削液悬浮颗粒作用的工人，结果表明：大部分都患有呼吸系统的疾病，如一般性鼻炎.咳嗽，呼吸困难、慢性支气管炎等，机床操作工人患这类疾病的人数比装配工人多。而且矿物油常会引起气喘、鼻炎和咳嗽，而合成切削液常引起慢性支气管炎。因此，美国国家劳动安全和保健机构（NIOSH）制定了更加严格的环卫标准.要求空气中有害物质的容许含量由原来的5mg/m3降低为0.5mg/m3。且空气中的有害物质容许的颗粒直径（PM）由原来的10μm下降到2.5μm。美国、欧洲等一些国家采取了旨在既确保操作人员健康又使机床使用安全的专门立法就有250条之多。
在我们的教学实训中，经常使用到切削液进行加工，如何减小对环境的污染，减小对老师和学生呼吸系统的伤害是摆在我们面前的一个难题。
2.方案设计
2.1 射流技术
喷射器是一种没有运动部件、对工作介质无严格要求的小型流体机械，大量的应用于动力、造纸、纺织、制冷、抽真空等多种工作场合。图2给出了喷射器的结构，它利用较高压力的工作流体在喷嘴部分把压力能转
换为动能，其出口处形成高速射流，同时在吸入室形成低压区，抽吸被引射流体，工作流体与引射流体在混合室内经过质量、能量的交换后形成单一均匀的混合流体，混合流体在扩散管中进行动能向压力能的转化，达到一定的背压后被排出。（如图2所示）
射流的能量密集程度高，速度衰减较慢，利用空气射流产生较强的负压效应高效的抽吸雾状切削液，然后利用射流的动能将其排出。由于空气在缩放喷嘴中加速形成超音速射流，压力能转化为速度能，从而在喷嘴出口形成低压区，将雾状切削液抽入并使得切削液在“气动喉部”处达到音速，所以抽吸效率的高低与空气在喷嘴出口处与油烟在吸入口处之间压差密切相关，除此之外，因为从喷嘴流出的空气射流产生很强的剪切力，雾状切削液在这个剪切力的带动下向前运动，因而两股流体的接触面积也会对抽吸效率造成较大影响。
数控实训车间配备有气站，供生产实习的数控车床、数控加工中心等使用，我们可以充分利用压缩空气作为我们收集装置的动力来源，不需要额外的在机床上进行电源的改造，减少成本和提高安全性。
喷射器的理论、最佳几何尺寸关系以及各种工况下喷射器的特性曲线方程式已经很完善，我们可以结合机床的尺寸和雾状切削液的特性设计出合理的喷射器的几何尺寸。
我们可以设计一个两级（多级）喷射装置，在混合室或喉管处再增加一个吸入室，利用宏诱导作用，让抽吸效率提高，同时达到降低能耗的目的。（如图3所示）。
2.2 收集装置实现的基本功能
我们可以在机床防护门上方安装顶吸式雾状切削液的收集装置，利用压缩空气产生一个负压区，在压力差的作用，雾状切削液携带大量的空气被不断吸入，在射口气流的作用下水雾状切削液沿着壁流动，最后经过流入废屑槽，经过滤后重新进入流动循环。
从工作原理可以看出。雾状切削液收集装置可以近似的认为是点汇式抽吸（如图4所示），点汇式抽吸的规律是距汇点不同距离的各等速球面上流量相等，随着离开汇点距离的增大，流速呈二次方衰减，所以吸雾状气流的能量衰减很快导致实际能够影响的吸风区域很小。一般而言，抽吸的有效半径只有400mm左右。由于防护门上方据卡盘中心轴线高度在450mm～500mm左右，雾状切削液的回收率在70%～85%之间。
为了提高抽吸效率，可以通过改变收集装置的结构形状和安装方式（如图所示），将进气口设置在侧面，拉近了汇点与雾状切削液源的距离，增强抽吸的效果。（如图5所示）
目前的研究资料表明，若将切削液中的碎屑等杂质从40μm降低到10μm以下，刀具的使用寿命可延长1～3倍，另外，由于切削加工的需要不可避免地使用了含亚硝酸盐、铬酸盐等有害物质的切削液，那么在制造系统中就应设置相应的废液处理、净化和相应精密的过滤。我们可以在收集装置的引流管附近增加过滤装置，以达到延长刀具寿命的目的。
2.3 与机床的连接
为了让雾状切削液收集设备与机床联动，可以设计成手动开启收集装置或者机床程序自动运行时就能自行开启。我们可以将相关的控制信号点连接至数控机床的PLC上，就像控制数控机床的外部设备一样来进行切削液收集装置的使用。
以FANUC 0I TD 系统机床为例，如果通过手动操作，设计中以X7.0为手动开启收集装置的信号点，按一下按键，收集装置开启，再按一下按键，收集装置自动关闭。Y2.0信号点为装置开启指示。
如果要自动开启，可将上梯形图中R7.4信号串联在切削液开启信号或自动运行开始信号上，就能实现收集装置的自动开启，若要关闭，则可以关联数控机床的介绍信号，如M09切削液关闭指令，M2、M30程序结束指令。
2.4 噪声的控制
噪音是评价收集装置性能的一个重要参数，GB/T17713-1997规定小于74 dB（A）。在收集装置上利用射流技术后，就产生一个很大的噪声源，除了在装置上安装隔音材料，设置消音器等常规技术手段外，还可以为进一步降低噪声还应考虑叶轮流道内气流的流动状况，如增加紊流化装置、导流叶片等，实施全方位的降噪和机床的防振处理。
3.总结与展望
喷射器技术在工业领域广泛应用，是比较成熟的技术，所以将其应用雾状液体收集器上技术可行，借鉴于这些成熟的工业应用技术开发适用于机床的水雾状，油雾状切削液收集设备并不困难。
通过对简易收集装置的设计，我们能够在很大程度上减轻对车间环境的污染、减轻对老师和学生呼吸系统的伤害，达到绿色生产，安全生产的目的。
此外，我们还可以加强对收集设备工作时产生的流场及动力特性的研究，注重收集设备与机床的一体化设计，在进行收集设备的优化设计时如果能够把机床切削运动对空气流动的影响因素者虑进去，进行综合性技术改造，在两者之间形成一种互补关系。
参考文献：
[1]王锐，芮延年，阴浩等.一种新型射流式厨房油烟净化机的设计[J].苏州大学学报，2005，25（2）：7-9.
[2]戴永锋，张红兵.地下车库通风设计探讨[J].制冷与空调，2008，22（2）：74-76.
[3]赵越.提高抽油烟机抽吸效率的条件[J].轻工机械，2004（2）：113-114.
随着社会工业化进程的不断推进，也出现了很多负面影响，其中最为突出的便是给环境带来了破坏，这与我国提出建设环境友好型社会的发展目标背道而驰，因此需要对于当前的加工方式进行改进，建立起绿色的机械加工技术。同时在机械行业中运用绿色加工方式也能够延长机器的使用寿命，提高生产效率[1]。目前，已经有很多从业工作者对于此进行研究，并努力将之应用到实践中去，从而节约能源资源，减少对于环境的污染。
2绿色机械加工技术的特点
由于工业技术的发展给环境所产生了负面影响，同时粗狂式的生产加工方式也造成了能源资源的极大浪费，因此为了在达到机械加工要求的前提下，可以有效避免对于环境的污染，提高能源利用效率，有专家学者专门研究出了一套绿色机械加工技术。绿色机械加工技术主要有：低污染、低能耗、高效率、对于人体伤害小等特点[2]。
2.1低污染
与之前的机械加工技术相比较，绿色机械加工技术不论是对于企业周边环境还是对于整个人类生态系统而言，都可以在很大程度上降低污染程度。绿色机械加工技术主要是通过运用冷风以及自然冷却法来对于加工件进行冷却，从而实现冷却液的循环再利用，这样就可以极大地降低之前处理所用的化学试剂，实现了绿色可持续生产加工。此外，使用绿色机械加工的冷却技术，在后期省去了很多处理这些废液的环节。与传统的机械加工技术相比，绿色机械加工技术使用的是不重磨钴合金刀具，可以有效延长刀具的使用寿命，不但节省了加工成本，同时也提高了生产效益。
2.2高效率
由于绿色机械加工技术是对于先前较为落后的机械加工技术进行改进，因此这一新型加工技术不但具备传统机械加工技术的优点，同时也有着很多独特之处，应用前景较为广阔。在传统的机械加工技术中，为了达到加工目的，经常会用到液、切削液等试剂，同时也会耗费大量的人力成本。根据调查显示，在传统的机械加工中，由于切削液的使用所造成的费用支出占到了机械加工总成本的20%左右。而在运用绿色机械加工技术之后，可以大大地降低切削液的使用量，提高切削液的使用效率。与此同时所带来的受益是降低了切削液排放到河水、湖泊中所造成的鱼类以及生物植被的死亡程度。
3绿色机械加工技术的应用
随着我国大力发展生态文明建设战略的提出，国家以及人民对于环境保护都越来越重视，因此企业也需要响应国家号召。在这样的发展背景之下，绿色机械加工技术也就得到了越来越多的青睐与重视，其应用范围也在不断扩大，同时研究工作者们也都在积极研制新型绿色机械加工技术，对于技术手段不断进行改进[3]。
3.1高速与超高速干式切削技术
切削速度、进给速度相对于传统的切削加工，以级数级提高，切削机理也发生了根本的变化。与传统切削加工相比，高速切削加工发生了本质性的飞跃，其单位功率的金属切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具的切削寿命提高了70%，留于工件的切削热大幅度降低，低阶切削振动几乎消失。由于其在机械加工过程中没有运用冷却液与剂，因此一时间得到了诸多研究工作者的青睐。但是这一切削技术总体来看还是难以实现大规模应用，因为从理论上来讲，干式的切削技术要具备冷却与刀具的效果，要需要非常严格的生产加工标准，涉及到很多理论计算，对于设备、刀具、切削手段以及工作环境的要求都非常严格。直到二十世纪三十年代，德国一位学者提出高速切削技术，才使得这一干式切削技术真正得以运用。随着高速切削加工的应用范围扩大，对新型刀具材料的研究、刀具设计结构的改进、数控刀具路径新策略的产生和切削条件的改善等也有所提高。目前，国内关于高速与超高速干式切削技术的研究资料并不多，其应用也不太成熟，有待于进一步发展。
3.2绿色机械加工切削液研制
由于传统的切削液会使用很多化学试剂，会环境污染，因此需要研制出新型的切削液，降低化学试剂使用量，实现绿色、环保、无污染机械生产。同时新型切削液的研制也是绿色机械加工技术中的关键环节，是决定这一新型机械加工技术能否实现大规模应用的前提。在绿色机械加工技术中，对于切削液的选择主要包括三点：一是要依据机械加工要求，从材料性能、刀具、切削参数以及切削精度出发，合理选择大概的切削液使用种类范围；二是要根据不同切削液所能达到的性能、冷却性能、是否有良好的乳化性、清洗性和稳定性。以及对人体和周围环境没有公害而再次进行分类选择；三是对于已经筛选出来的几种切削液加以试验评估，对于试验结果最好的切削液进行选择运用，从而得出综合性能最优的切削液。通常所选用的切削液主要有油基与水基两种，而油基切削液溶液燃烧，存在着爆炸危险，水基切削液则具有安全稳定、易稀释的优点，因此在绿色机械加工技术中得以广泛运用。
3.3无污染冷却技术
尽管干式切削技术得到了广泛关注，但是目前在机械类企业生产加工中的应用状况则并不乐观，许多操作过程与技术都不太成熟。之前的机械加工方式又存在着诸多问题，特别是对于环境的污染与破坏，因此开发无污染冷却技术就显得尤为重要，可以极大地弥补干式切削技术与传统机械加工技术的不足。通过实验表明，在这一切削技术中仅使用少量剂就能够使得机械加工过程顺利进行下去，这一技术有着很好的市场前景。
4结束语
1.1快速成型技术
迅速成型措施就是说现在生产行业中的一种新式设备生产工艺措施。这种措施是在设备生产以及设备制造设施的根本上形成的，能够对设备样本直接开展研究开发。设备生产业的制造程序中，迅速成型措施能够独立实现作业，不用再使用其他的制造工具、生产措施来一起协助实现设备的生产。迅速成型措施能够帮助技术工作者开展策划成型时间的减少，对发展持续生产措施有着很大的促进作用。迅速成性措施在开发设备生产思想的过程中，把以前所具有的设备学识在很大程度上进行了延伸，推动了设备生产措施的持续发展。迅速成型措施大多是在新商品研究开发的基本上，使用CAM、CAD手段开展常规设备生产作业。
1.2冲压技术
冲压技术包括强磁场冲压工艺技术和爆炸冲压技术这两种技术。两种技术理念都是新时期最先进的技术理念之一，两种技术应用的目的也是促进机械制造业中机械制造工艺技术的提高，实现机械制造工艺的不断进步和创新。
1.2.1强磁场冲压工艺技术。强磁场冲压工艺技术顾名思义是靠磁场对铁质的磁性吸引，实现对金属物产生冲压。强磁场冲压工艺技术对冲压条件有一定要求，即将被冲压的金属物放在磁铁旁边，强电流产生的电磁力会造成金属不同程度的变形。由于文章的篇幅有限，在笔者此不对强磁场冲压工艺技术的应用过程做过多阐述。
1.2.2爆炸冲压技术。爆炸冲压技术利用水压作为冲压最主要的材料，它实现了金属资源的节约。爆炸冲压技术按照机械制造传统技术规定，完成水下工作时对金属材料进行冲压。爆炸冲压技术的主要工作原理是运用水压进行冲炮，在炮中放置火药，点燃炮时产生的冲量会对金属材料产生强烈的冲压。爆炸冲压技术成本低、绿色环保，是在传统技术上的一种技术改进。
1.3智能制造技术
智能生产措施一般是经过生产工艺措施中的人工智能化措施和自动化设备生产措施开展设备生产。智能生产措施应该算是较为高端的，和以往的设备生产工艺措施不同，智能生产措施更具信息化、设备生产中大多是凭借电脑的性能来实现智能化、自动化设备作业。智能生产措施可以对设备生产程序中全部步骤开展具体的有目的性的解析，按照解析成果以及生产要求来实现智能化、自动化的设备生产操纵作业。经常遇到的设备生产技术能够运用自动化、智能化的生产措施实现体系中准确数据的计算以及解析，同时把精确的比较。智能化生产措施改善了以往设备生产中形成的资料，符合现在与时俱进的设备生产措施改革要求。
2资源节约型机械制造工艺技术
2.1干式加工技术
干式加工技术与一般的加工技术相比，减少了刀具的使用程度，从机械制造成品上来看将切屑减少了，从而使制造成效大为提高。干式加工技术不但可以使制造成本大大减少，还能够有效避免刀具和清洗用品对周边环境造成的严重污染，可以说是真正意义上的资源节约型机械制造工艺技术。干式加工技术首先对机械加工中的相关材料进行预算，能够充分体现出减少资源消耗及节约制造用材的绿色环保理念。但是，根据干式加工技术的实际应用，该技术的操作应用具有一定局限性，只可以在一定条件下实施，这种局限性使得干式加工技术无法在机械制造得到普遍应用。
2.2准干式加工技术
2.2.1“汽束”喷雾冷却切削技术。“汽束”喷雾冷却切削技术作为现阶段机械制造行业最普遍应用的技术，其技术原理是将空气压缩，根据一定标准对切削液进行液化，以便切削液能够更方便储存，防止液化后的切削液过度消耗，起到了节约资源的作用。当人们需要用到切削液时，再将液化过的切削液雾化，而这一过程能够将周围环境中的温度降低，实现降低温度的目标。“汽束”喷雾冷却切削技术很大程度上降低了环境污染，节约了资源消耗，对绿色制造工艺技术起到一定的推动作用。
2.2.2风冷却切削技术。风冷却切削技术是在已有的机械制造工艺技术上利用降温和等技术对其进行改革得来的新技术。通过风冷却切削技术，机械制造可以做到空气的冷却和加工的，达到了资源节约型机械制造工艺技术应用要求。
3结束语
【摘 要】简述了导电聚苯胺的出现、发展及防腐机理，介绍了导电聚苯胺防腐材料在民用机械设备上的应用研究成果，解决了设备的防腐难题，为导电聚苯胺在设备防腐蚀中的应用提供了依据。
【关键词】导电聚苯胺；腐蚀防护
一、导电聚苯胺防腐机理分析
（1）传统防腐机理。金属防腐方法主要分为永久性和暂时性两大类。对于某些金属制件的长期封存与短期防护等需要利用暂时性防腐的方法。防腐机理是根据吸附理论，防腐材料能在金属表面吸附，使金属的离子化倾向减少，从而减少了金属表面原子的反应能，使金属表面趋于稳定状态。防腐材料中的防腐剂是具有极性的有机化合物，也是表面活性剂，作用机理是利用其在金属表面吸附，隔绝了腐蚀介质与金属的接触，达到防腐的目的。（2）聚苯胺特性。本征型聚苯胺简称PAn，是一种活性聚合物，分别具有三种形态，还原态简称LEB，中间态简称EB，其分子中含有相等比例的氧化和还原链段，氧化态简称PNB。三态之间可以相互可逆转化。不同状态的聚苯胺还可以通过适当的掺杂方式获得导电态聚苯胺，以加强其电子传递功能，其中最重要的是中性聚苯胺（EB）的质子酸掺杂方式，掺杂后生成中间态盐，简称EBS，还原态盐，简称LEBS。（3）导电聚苯胺防腐机理。首先，导电聚苯胺的氧化还原电位低于银而高于铜，远高于铁的氧化还原电位。含有导电聚苯胺的防腐材料存在于钢铁表面上，使铁表面电位上升，电位移向贵金属方向；其次，在钢铁表面与含导电聚苯胺防护油脂之间生成了一层金属氧化膜，这层膜使得铁的电极电位处于钝化区，可防止钢铁的进一步腐蚀，该膜亦称为钝化膜；第三，导电聚苯胺是一种具有氧化还原能力的共轭高分子材料，其氧化态电位比铁高，当二者相互接触时，在水和氧气的参与下两者发生氧化还原反应，在界面处形成一层致密的金属氧化膜，
二、导电聚苯胺防腐材料的研究
（1）导电聚苯胺防腐膏（油脂）。主要是以高粘度、低凝点的锂基脂为基础油，添加导电聚苯胺和辅助添加剂而组成的新型防护封存油脂。特别适用于石油化工设备、海洋船舶、石油工业输送管线、海上石油钻井平台、船坞、高盐碱地域使用的车辆和设施等许多防腐环境特别恶劣条件金属制件的防腐。温度适应范围-50℃～+55℃。可单独、也可与1号或2号防锈油混合作库存金属制件长期封存用油。也适用于低速运转机构的防腐蚀，但不适合于作做高温的机械。其性能使用方法与传统防护油脂一样，可采用涂敷、热浸等。在涂覆防腐膏前，金属表面必须擦拭干净，特别是要去除锈迹。尔后均匀涂覆薄薄一层聚苯胺防腐膏，既可有效阻止空气、水和盐分发挥作用，遏制金属生锈和腐蚀的过程。（2）导电聚苯胺防锈密封胶。是以环氧树脂为主剂，添加导电聚苯胺及辅助添加剂而组成的新型高效防腐密封材料。可用于各种金属构件的螺栓密封防腐。特别适用于石油化工设备、海洋船舶、石油工业输送管线、海上石油钻井平台、船坞等许多防腐环境特别恶劣条件的螺栓密封防腐。该胶的研制成功将是螺纹联接件腐蚀防护技术的新突破。导电聚苯胺防锈密封胶使用方法：施胶前，要将螺栓和螺栓孔的螺纹用清洗剂去油污后晾干，再将此胶涂覆在螺栓和螺栓孔的螺纹表面上，涂胶量为0.5mm～1mm厚，然后将螺栓拧入螺栓孔、拧紧即可使用。（3）导电聚苯胺水箱防腐剂。目前车辆装备水冷却系统普遍腐蚀严重，有的部位锈透、穿孔。水箱及冷却系统零部件腐蚀后易造成漏水，腐蚀产物、锈垢容易堵塞管路，影响对发动机的冷却效果，甚至有可能出现发动机烧损的严重后果。将导电聚苯胺水箱防腐剂添加到发动机冷却系采用的冷却剂中，使水箱及冷却系统零部件腐蚀速度明显降低直至停止，也能起到抑制水垢形成作用。使用过程中，视冷却剂损耗情况，由加水口处可一次性加入，也可随时补加。实验结果表明，使用该防腐剂，将使水冷发动机冷却系统的耐腐蚀寿命提高2～5倍，可以有效解决冷却系统的“跑、冒、滴、漏”等问题。该防腐技术的运用预计是目前国内外采用缓蚀剂技术解决发动机冷却系统防腐蚀的理想方案。对解决应急部队长期存放的车辆发动机冷却系统防腐蚀问题更有其显著的应用价值。（4）导电聚苯胺金属切削液。为了减小工件、机床、刀具受周围介质的腐蚀，要求金属切削液具有一定的防锈作用。防锈作用的好坏，取决于切削液本身性能和加入的防锈添加剂的作用。在气候潮湿地区，特别是精密机加工设备及高精度零件需要，对防锈作用的要求显得更为突出。在现行的切削液中加入导电聚苯胺等替代原配方中的防锈剂，可显著提高切削液的防锈性能，延长工件在工序间周转的抗锈蚀时间，降低机床维护保养工时、费用和劳动强度。成本为市场中等价格，其科技含量处于国内前沿水平。
三、结论
通过实验室对比试验表明：上述防腐材料为提高车辆抗恶劣环境性能提供了新的技术手段；极大地提高了油脂、防锈胶、冷却液及金属切削液的防护性能，对其它防腐材料的开发具有重大促进作用；改进了车辆保养工艺手段、降低了工作强度及提高了车辆保养质量和效率。解决了高温、高湿、高盐雾地区车辆防护与保养的难题，将产生重大的经济效益。
关键词：钛合金材料 切削加工 刀具材料 刀具几何参数
中图分类号：TG5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（a）-0128-01
钛合金具有比重小、热强度高、抗腐蚀性好等特性，但钛合金零件的车削加工却非常困难，加工效率低。所以怎么样攻克钛合金加工难，效率低。我们对钛合金的性能在车削加工中的影响进行了研究分析，得出了以下钛合金车削加工策略，并在实际加工中取得了良好的效果。
1 钛合金材料的类型及性能
1.1 钛合金的类型
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882 ℃以下为密排六方结构α钛，882 ℃以上为体心立方的β钛。利用钛的两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其得到不同组织的钛合金（titanium alloys）。按基本组织分为以下三类：α合金钛，（α+β）钛合金和β钛合金，分别以TA、TC、TB表示。
1.2 钛合金的性能
1.2.1 强度、热强度高
钛合金的密度大，强度高。因此钛合金的比强度（强度/密度）远大于其他金属结构材料。钛的熔点为166 ℃，具有较高的热强度，可在550 ℃以下工作。
1.2.2 抗腐蚀性好
在500 ℃以下钛合金，钛合金易形成致密的氧化膜，故不易被进一步的氧化。对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。
1.2.3 导热系数小、弹性模量小
钛合金的导热系数平均是工业纯钛的一半。弹性模量约为钢的1/2，弹性模量小。
1.2.4 化学活性大
钛的化学活性大，与大气中O、N、H、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时，会在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用也会形成TiN硬质表层；氢含量上升，也会形成脆化层。钛的化学亲和性也大，易与摩擦表面产生粘附现象。
2 影响钛合金切削加工的因素
（1）热导系数小，散热条件不好，导致切削温度升高，加快刀具磨损，降低使用寿命。
（2）温度达到600 ℃以上时，形成氧化层，对刀具具有强烈的磨损作用。
（3）钛合金弹性模量小，加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形，引起振动，加大刀具磨损并影响工件的精度。
（4）钛的化学活性大，在高的切削温度下，易于相接触的金属发生亲和，导致粘结、扩散，加剧刀具磨损。
3 钛合金材料切削加工普遍原则
根据钛合金的特点和切削加工中的出现的问题，加工时需要考虑以下因素：
（1）切削速度不宜太高。实验表明切削速度越高，切削温度会随之增加，直接影响刀具的磨损和寿命。因此，要选择合适的切削速度。
（2）切削深度可较大。切削深度对切削温度影响较小，所以在合理选择切削速度的前提下，尽量增大切削深度，可以使刀具的刀尖在硬化层下工作，提高刀具的耐用度。
（3）工艺系统应具有足够的强度。机床主轴应具有较小的间隙，跳动量小；刀具伸出不易过长，保持有足够的强度；夹具夹紧力要适当，不易过大防止变形。
（4）加注充分的冷却液。由于钛合金在加工过程中，温度很高，化学活性大。在微量切削时，易出现燃烧现象，所以必须加注充分的切削液。常用的切削液有乳化液和极压水溶性切削液。
4 刀具材料、几何参数及切削用量的选择
4.1 刀具材料的选择
由于钛合金导热系数小，塑性低，易出现加工硬化等，所以切削加工钛合金时应从降低切削温度和减少粘结两方面出发，选用红硬性好、抗弯强度高、导热性能好、与钛合金亲和性差的刀具材料，一般选用硬质合金刀具。常用的硬质合金刀具材料有YG8、YG3、YG8W、YG10H、YG6A、YS2T、YGRM和YD15等。
（1）粗加工时，应选择YG8、YG8W、YG10H、YG6A等。
（2）精加工时，切削量较小，可以选用YG8W、YD15等。
4.2 刀具几何参数及切削用量选择
以外圆车刀为例。
粗加工时，前角选择3°～7°，后角为8°～15°，刀尖圆弧半径为0.5～1.0 mm；切削速度25～38 m/min，切削深度3～5 mm，进给量0.3～0.5 mm/r。
精加工时，前角选择10°～15°，后角为8°～15°，刀尖圆弧半径为0.3～0.5mm；切削速度50～75 m/min，切削深度0.2～0.5 mm，进给量0.1～.0.15 mm/r。
4.3 其它参数选择
（1）磨出0.05～0.1 mm的负倒棱，增强切削刃强度。
（2）粗车时，刃倾角λ=-3°～-5°，精车时刃倾角λ=-3°～0°。
5 钛合金车削时的注意事项
（1）由于钛合金的弹性模量小，工件在加工中的夹紧变形和受力变形大，会降低工件的加工精度；工件安装时夹紧力不宜过大，必要时可增加辅助支承。
（2）车削外圆时，刀具刀尖不能高于工件中心，防止出现扎刀现象。
（3）不能使用含氢的切削液。 如果使用含氢的切削液，须采取安全防护措施，同时切削后应及时用不含氯的清洗剂彻底清洗零件。
（4）在车削薄壁工件和精加工时，刀具的主偏角不易过小。
（5）经清洗过的钛合金零件，要防止油脂或指印污染，防止造成盐的应力腐蚀。
6 结论
综合考虑钛合金的性能对车削加工的影响，为了成功实现钛合金的车削加工，关键是选择合理的刀具材料；合理的刀具几何参数；尽可能选择低的切削速度、较大的切削深度以及进给量，并加注充分的冷却液，最终将会取得良好的加工效果。
参考文献
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[2] 韩荣第，金远强.航天用特殊材料加工技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2007.
1.1选择材料对商品使用时间成本的作用，明显，物料的选择在很大程度上对商品使用时间成本的每个构成都存在着作用。项目实施中，在确保商品科学效用的根本上，尽管大多是选择价格低廉的物料，能够减少商品的使用时间成本；不过我们也要清楚，一些时候选择成本尽管不低不过功能更佳的物料，因为商品自身体重少，增加运用时间，降低修理成本、低消耗等很多部分的有利要素，从商品生命时间成本的方面思考，反而更合算。
1.2生产方式的选用是物料选用程序中一个关键的要素，就是要把构造策划、物料选用和要选用的生产方式当做一个不可分的统一性来看。选择物料时不光要想到配件在每一项生产程序中使用的成本，更关键是要进行整体的思考全部的生产制造程序要使用的成本和。
2机器策划规范化是提升商品品质减少成本的关键方法
2.1机器配件是设备的根本构造元素，针对机器配件策划作业来讲，规范化的影响很关键。（1）能够使用最优异的方式在专门制造的工厂中对需求量大的配件开展大量的、全面的生产，以提升品质，减少成本。（2）统筹物料以及配件的功能目标，可以开展对比，同时提升配件功能的可信度。（3）使用规范构造和配件，能够简易策划作业，减少策划时间，提升策划品质。
2.2做好策划过程中的规范化作业减少商品成本的关键方式，在市场经济制度下，制造商要按照市场的需要更改，持续改革商品种类，提升商品品质，减少物料的使用，提升经济利润。要完成这些宗旨，都要遵循规范化，一定要使用规范化措施，做好商品策划这一步骤，才可以增加单位在市场经济挑战中能够存活，增快新商品研发。
3影响机加工件表面层物理力学性能的因素
3．1表面层金相组织的变化
机器制造程序中，制造时使用的热量很多已经转变成热能提升了生产外表的温度，如果温度提升到金相分子改变的边缘时，外表的金相分子就会出现改变。普遍的切削制造，切削热几乎都随切屑流失，所以作用不大。不过对磨削制造来讲，因为单位面积上出现的切削热量是普遍切削方式的几十倍，切削位置的高温就会导致外表金相的改变。影响磨削烧伤的因素有：（1）砂轮材料。对于硬度太高的砂轮，钝化磨料颗粒不易脱落，砂轮容易被切削堵塞。因此，一般用软砂轮好。（2）磨削用量当磨削深度增大时，工件表面及表面下不同深度的温度都将提高，容易造成烧伤；当工件纵向进给量增大时，磨削区温度增高，但热源作用时间减小，因而可减轻烧伤。但提高工件速度会导致其表面粗糙度值增大。提高砂轮速度可弥补此不足。实践证明，同时提高工件速度和砂轮速度可减轻工件表面烧伤。（3）冷却方式采用切削液带走磨削区热量可避免烧伤。但由于旋转的砂轮表面上产生强大的气流层，切削液不易附着，以致没有多少切削液能进入磨削区。因此，可采用高压大流量的冷却方式，一方面可增加冷却效果，另一方面可以对砂轮表面进行冲洗，使切屑不致堵塞砂轮。
3．2加工表面的冷作硬化
加工过程中表面层金属产生塑性变形，使晶体间产生剪切滑移，晶格严重扭曲，并产生晶粒的拉长、破碎和纤维化，引起材料的强化，其强度和硬度均有所提高，这种变化的结果称为冷作硬化。加工表面层冷作硬化指标以硬化层深度、表面层的显微硬度及硬化程度表示。一般硬化程度越大，硬化层的深度也越大。影响冷作硬化的主要因素：（1）切削用量。切削速度增大，刀具与工件接触挤压时间短，塑性变形小。速度大时温度也会增高，有助于冷硬的恢复，冷硬较弱。进给量增大时切削力增加，塑性变形也增加，硬化加强。但当进给量较小时，由于刀具刃口圆角在加工表面单位长度上的挤压次数增多，硬化程度也会增大。（2）刀具。刀具刃口圆弧半径增加，对表层挤压作用大，使冷硬增加；刀具副后刀面磨损增加，对已加工表面摩擦增大，使冷硬增加；刀具前角加大可减小塑性变形，使冷硬减小。（3）工件材料。工件材料的硬度越低，塑性变形越大，切削后冷作硬化现象越严重。
3．3表面层的残余应力
切削过程中金属材料的表层组织发生形状和组织变化时，在表层金属与基体材料交界处将会产生相互平衡的弹性应力，该应力就是表面残余应力。表面层的残余应力的产生，主要有以下三种原因：（1）冷态塑性变形引起的残余应力。在切削力作用下，已加工表面发生强烈的塑性变形，表面层金属体积发生变化，此时基体金属受到影响而处于弹性变形状态。切削力去除后，基体金属趋向恢复，但受到已产生塑性变形的表面层的限制，恢复不到原状，因而在表面层产生残余应力。（2）热态塑性变形引起的残余应力。工件被加工表面在切削热的作用下产生热膨胀，此时基体金属温度较低，因此表层产生热压应力。当切削过程结束时，表面温度下降，由于表层已产生热塑性变形并受到基体的限制，因而产生残余拉应力。（本文来自于《科技创新与应用》杂志。《科技创新与应用》杂志简介详见。）
4结束语
1．1铝合金材料的性能分析
经常用的铝合金材料是2A12－T4。2A12合金在A1－Cu－Mg系三元状态图中位于α(A1)+θ(Cual2)+S(Al2CuMg)相区的右侧，其强化相是S相，其次是θ相。由于S相的时效强化效果比θ相强，因而2A12－T4比标准的硬铝具有更高的强度和屈服极限及良好的耐热性。零件在加工过程中，切削刃在相对较硬的S相上切削，同时单边切削使工件原有的应力平衡被打破，且内部组织的平衡状态极不稳定，有恢复到无应力状态的强烈倾向。零件的残余应力要重新分布到完全松弛，使工件发生变形而达不到预期的加工精度。铝合金材料的塑性、韧性好，粘附性强，切屑不易分离，切削过程中容易粘附在刀刃上产生积屑瘤。铝的线膨胀系数(0．0000238)比钢的线膨胀系数(0．00001)大将近2．4倍。在切削加工过程中，热变形较大。
1．2切削加工中残余应力分析
a)刀具在切削过程中，工件受到刀具的挤压，使材料表层金属在切削方向产生塑性变形，而在切削后受到与之相邻的里层为变形金属的牵制，从而在表面产生残余拉应力，里层金属产生残余压应力。应力的综合作用是使零件产生变形。b)在切削过程中塑性变形与摩擦，使工件加工表面有较高的温度，里层金属的温度较低。温度高的表层金属体积膨胀，将受到里层金属的阻挡，从而使表层金属产生热应力。当热应力超过材料的屈服极限时，使表层金属产生压缩塑性变形。切削后工件表面温度冷却到室温时，使体积收缩，并受到里层金属的牵制，使表层金属产生拉应力，里层金属产生残余压应力，引起零件变形。c)切削加工中切削热的分析被切削的金属在刀具的作用下，产生弹性和塑性变形而耗功，这是切削热产生的一个重要来源。此外，切屑与前刀面，工件与后刀面直接的摩擦也要耗功，也产生出大量的热量。因此，切削时共有3个发热区域，即剪切面、切屑于前刀面接触区、后刀面与过渡表面接触区。所以，切削热的来源就是切屑变形功和前、后刀面的摩擦功。影响切削温度的主要因素:切削温度主要受切削用量、刀具几何参数、切削速度、工件材料、刀具磨损和切削液的影响。1)切削用量的影响:切削速度对切削温度影响最大，随切削速度的提高，切削温度迅速上升。而吃刀量ap变化时，散热面积和产生的热量亦作相应变化，故ap对切削温度影响最大。2)刀具几何角度的影响:切削温度θ随前角γ0的增大而降低。这是因为前角增大时，单位切削力下降，使产生切削热减小的缘故。但前角大于25°～30°后，对切削温度的影响减小，这是因为楔角变小而使散热体积减小的缘故。主偏角Kr减小时，使切削宽度aw增大，切削厚度ac减小，故切削温度下降。刀尖圆弧半径re在0～0．5mm范围内变化，基本上不影响切削温度。因为刀尖弧度半径的增大，会使塑性变形增大，但另一方面这两者都能使刀具的散热条件有所改善，传出的热量也有所增加，两者趋于平衡，所以对切削温度影响很小。3)刀具磨损的影响:刀具后角的磨损值达到一定数值后，对切削温度的影响大;切削速度愈高，影响就愈显著。
2铝合金零件的加工工艺探讨
1)加工基准选择
加工基准应尽量与设计基准、装配基准、测量基准一致，且工艺上应充分考虑加工中零件的稳定性、定位准确性和夹紧可靠性。
2)粗加工
由于铝合金零件加工尺寸精度和表面粗糙度不容易达到高精度要求，在加工过程中，首先对各加工面的加工余量，尤其是形状复杂的薄壁零件，在精加工前先进行粗加工。结合铝合金材料的特点发现，工件在加工的过程中，工件表层经过反复摩擦，会使工件表层晶粒变形、错位，产生加工硬化现象，同时切削热也引起切削变形，增大加工后的尺寸误差，甚至引起工件变形。因此对一般平面的粗加工，采用铣、刨加工。通过选用低转速、大切削深度、适当进给量的方法，保证加工的尺寸精度;对于特殊形状的部位，采用数控机床进行粗加工，同时加冷却液对工件进行冷却，以降低切削热对加工精度的影响。并增加人工时效处理，以消除内应力，减少由于零件加工后应重新分布所引起变形。在粗加工中应加大吃刀量，适当减少进给量。进给量和被吃刀量的增加，都会使切削力和摩擦力增加，切削温度上升。但被吃刀量对于切削温度的影响小于进给量。加大吃刀量，可以改善传热情况。
3)精加工
为保证铝合金零件的成品尺寸精度及表面粗糙度，选用精度较高的设备完成零件的精加工工序。一般选用数控设备来完成。在精加工过程中，由于加工余量较小，采用较高的切削速度和小进刀量。在刀具选择上，选用较大的后角以保证刀具有足够的刚度，减小由于切削震动造成的加工精度降低。工件装夹过程中，尽量减少装夹次数，实行一次定位成型，施加较小的夹紧力，以减小装配误差。在加工中，高速切削会产生大量切削热，尽管切屑能带走大部分热量，但在刃前区仍能产生极高温度，由于铝合金熔点偏低使得刃前区常常处于半熔化状态，使工件在切削点处的强度受高温影响大幅度下降，容易产生铝合金零件在加工过程中形成凸凹缺陷。因此，在精加工过程中，通常选用冷却性能好、性能好，粘度低的切削液。在刀具的同时，及时带走切削热，降低刀具及零件加工面的温度，减少零件温度变形。
4)刀具的合理选择
与黑色金属相比，铝合金材料在切削过程中产生的切削力比较小，可以采用较大的切削速度，但容易形成积屑瘤。铝合金的导热系数高，切削时由于切屑和零件传导出的热量较多，切削区温度较低，所以刀具的耐用度较高，但零件本身温升较快，容易引起变形。因此选择适合的刀具材料，选择合理的刀具角度，并提高刀具表面粗糙度，对降低切削力和切削热十分有效。加工铝合金材料刀具应选用YG类硬质合金刀具、聚晶复合金刚石刀具(PCD)以及天然金刚石刀具。加工铝合金不能采用Al2O3基陶瓷刀具，因为氧化了的氧化铝切屑(Al2O3)与该刀具材料相同，切削时容易产生化学亲和力而产生粘结于积屑瘤，造成摩擦阻力增大而是刀具磨损加快。
5)利用热处理及冷处理解决加工变形
消除铝合金材料加工应力的热处理方法有:人工时效、再结晶退火等。对于结构简单的零件工艺路线一般采用:粗加工、人工时效(热处理)、精加工。对于结构复杂的零件工艺路线一般采用:粗加工、人工时效(热处理)、半精加工、人工时效(热处理)、精加工。对于精度要求高的零件在粗加工和半精加工后安排人工时效(热处理)工序的同时，可以在零件精加工工序后再安排一次稳定化热处理工序，防止零件在放置、安装、使用过程中发生微小的尺寸变化。消除铝合金材料加工盈利的冷处理方法:振动时效、人工校形、自然时效以及冷冻处理。振动时效是利用机械的方法使零件产生震动，使加工中产生的应力得以释放或重新分布达到稳定零件尺寸的目的。人工校形是指零件加工变形后，由人工施加一定的压力对变形零件校形，并通过不断施加外力打到内应力释放的目的。冷冻处理就是利用低温处理改善材料基体组织结构，强化基体组织，增强尺寸稳定性;同时与热处理的再结晶退火相结合，高低温相互冲击，已达到更好的零件尺寸精度。
3结语
一、清洁生产技术与机械工业的可持续发展
随着经济的高速发展，资源短缺、环境污染问题日趋严重，可持续发展日益成为所有国家和企业战略决策的焦点。我国的机械制造业之所以缺乏竞争力，机械制造行业发展缓慢，究其根本原因之一就是它还停留在资源―产品―污染排放单向流动的线性经济中。机械产品及制造中耗能耗材现象严重，产品成本高，环境污染问题突出，制约了机械制造业的快速发展。因此，提高机械产品科技含量，提升机械制造业的档次，引入清洁生产技术，这将是机械制造业实现可持续发展战略的必由之路。
清洁生产基本的思路是对污染的控制和预防。不仅要实现生产全过程中的无污染，而且生产出来的产品在使用过程中也不应对环境造成损害，不但含有技术上的可行性，还包括经济上的可盈利性，体现经济效益、社会效益和环境效益的三统一。它是通过产品设计、原料选择、工艺改革、技术管理、生产过程内部循环利用等环节的科学化与合理化，使机械产品及制造最终产生的污染物最少。对生产而言，包括节约原材料和能源，淘汰有毒有害材料，减少废物的数量和毒性；对产品而言，则是要减少从原材料到最终处理整个产品生命周期对人的健康和环境的不利影响；对服务而言，清洁生产技术要求将环境因素纳入设计和所供给的服务中。可以说，清洁生产技术真正体现了可持续发展的战略思想，保障经济、社会的发展与环境、资源的利用相协调。据有关资料显示，目前在机械产品及制造中采用的清洁技术大致如下：
（一）虚拟样机技术
该技术是将产品研发中多轮次的物理样机试制定型。改为在虚拟样机环境下，利用软件技术去建立机械系统数学模型，在屏幕上对产品进行几何、功能、制造等方面交互建模与仿真分析。利用虚拟样机技术，能在未作任何机械切削之前，就可快速试验多种设计方案，直到获得最优化方案为止。这不仅缩短了产品的研发周期，提高了设计质量和效率，更重要的是减少了样机试验中材料、能源、人力上的消耗。
（二）切削液的过滤、分离、净化、节能技术
在切削过程中，为减少废液对环境的污染，对切削液进行过滤、分离净化处理，破坏废液中乳化液的稳定性，使油料在特定装置中进行油水分离，并回收利用；也有采用喷雾冷却技术，该技术可以大大减少切削液的消耗，也能提高刀具使用寿命，既降低了成本，也保护了环境。
（三）清洁能源
电能、液化石油气、天然气、风能、水能都是清洁能源。机械设备的动力源和机械产品本身的动力源应当充分利用这些资源。尽可能地做到对环境的零污染。
（四）快速成型技术
该技术是应用材料堆积成型原理，采用分层实体制造和熔化沉积制造等，可快速制造出各种形状复杂的机械零件，突破了传统机械加工过程中去除材料的机加工方法。因而可大大节约原材料和能源。
（五）粉末冶金技术
该技术用于机械零件的加工，属于少切削或无切削加工技术，由于粉末冶金技术没有或很少有金属切削固体废弃物，也不产生传统机械加工工艺中大量废油和废切削液。因此，这项技术在节材、节能、高效益、高精度等方面具有很高的应用和推广价值。在清洁技术中应得到高度重视和推广。
（六）其他机械工业清洁生产技术
如真空加热油冷淬火、常压和高压气冷淬火技术、真空清洗干燥技术、机电一体化晶体管感应加热淬火成套技术、无毒无害焊接技术和无毒无害化电镀防护层技术等等。
二、我国机械制造业的清洁生产现状
据有关资料显示，我国的机械产品及制造在生产过程中很多都是耗能大、介质多、负荷重、工艺陈旧、环境污染严重，尤其是工业三废问题，严重制约了清洁生产的实现和实施。特别是一些乡镇企业为了追逐眼前的经济利益，上述问题更为突出。
机械行业不仅是耗能耗材的大户，而且也是排污的主要行业之一。特别是金属热加工行业，包括铸造、锻压、热处理、焊接、电镀和喷漆等，是量大面广的行业，它所产生的废物种类多，数量大，造成的直接或间接污染不可忽视。治理“三废”问题，就是机械制造行业实施清洁生产的重点。
所谓三废是指废气、废液、固体废弃物。我们知道，大部分机械产品的生产加工，从毛坯到最终的整机装配，要经过铸、锻、焊、铆、车、钳、热处理等工艺过程，在这些工艺过程中会产生大量的烟尘和有毒有害气体。尤其在铸造加工过程中，则会散发大量粉尘与有毒有害的可吸入颗粒物，这些物质都将直接污染厂区环境、危害人的身心健康。目前，我国的机械产品及制造业与发达国家相比科技含量较低，工艺技术落后，铸锻工艺所产生的粉尘与废气对大气环境的污染更为严重。另外，我国油品质量较低，在机加工过程中，加重了颗粒物和有毒有害气体的排放，从而加剧了对环境的污染。机械产品加工中的废液大部分来自金属切削过程中的切削液。这些使用过的废乳化液，含有大量的油和化学添加剂，它被直接排放、散失或被燃烧都将严重污染环境。此外在众多设备中的燃烧系统、系统和冷却系统也将会产生大量的废油。这些废液和废油对厂区环境和人体危害是十分严重的。三废中的固体废弃物是在机加工过程中的切屑、废渣、废品及金属和非金属边角料等。若不加以及时妥善处理不仅侵占了有限的空间，倘若露天堆放，遭日晒风化雨淋，其污水有毒有害气体也会污染环境。因此，固体废弃物既污染环境，又造成资源、能源的浪费。总之，“三废”问题正是制约机械行业进一步上台阶的一个重要方面。
三、推进机械产品及制造行业清洁生产的对策建议
清洁生产的主要目标在于：实现生产全过程污染的最优控制，形成低投
入、低消耗、低排放和效率的节约型增长方式。因此，在发展清洁生产技术的过程中，必须重视环境污染的控制、资源再生、创造清洁工艺、开发节能降耗技术，科学管理协调发展。可以说，清洁生产将是我国机械制造业可持续发展的突破口与切入点。
（一）更新传统观念，树立清洁生产意识
应当将清洁生产的观念、内涵和相关技术进行广泛的宣传、教育和培训，提高机械产品及制造行业的科技人员、职工、企业管理者和企业家的参与程度，认清清洁生产对企业生存发展的重要性和对社会可持续发展肩负的重大责任，把提高资源利用效率和环境影响因素纳入企业发展之中。
(二)科技创新，规范管理
清洁生产需要科技创新和先进技术的支持，同时也需要规范管理和严格的制度来保证。要在机械制造行业顺利实施清洁生产，实现可持续发展战略，需要提高全行业人员的整体素质，用法律、法规的形式强化清洁生产，制造清洁产品。在机械制造行业积极引进节能、降耗新技术和无污染或少污染的科研成果。
（三）技术开发推广与引进吸收相结合
机械制造业作为工业部门的主要代表，它的迅速发展不可避免地带来对资源的消耗和对环境的污染。为了保护环境，减少污染，要尽可能创造工艺条件，应用节能降耗减少污染的工艺技术，消除或减少在铸造、锻造、铆焊、切削和热处理等工艺过程中产生的粉尘和有毒有害物质，并对废气、废液、固体废弃物应用化学和生物处理技术，进行无害化处理。例如，改铆接为焊接，改锻压为液压，改切削、冲压工艺为粉末冶金技术或快速成型工艺技术，切削液的净化再利用等，也要大力引进国外先进的技术和先进的机械设备。
（四）合理选材、减少污染
在机械产品的设计制造过程中，在保证使用性能和可靠性的前提下，应优先选择那些低能耗，少污染，可回收利用的材料，尽可能少用或不用有毒有害的原材料，以利于产品的报废回收和减少加工过程中的环境污染。例如，一方面尽量少用短缺或稀有原材料；另一方面在机械产品设计和制造过程中杜绝使用有毒有害材料，应尽可能寻找其替代材料。政府要制定充分利用废物资源的经济政策，在税收和投资等环节上对绿色消费、废物回收等采取经济激励措施。
（五）完善政策，强制淘汰
在机械制造行业中，走边发展边治理的发展模式，已是可持续发展战略的必然选择。发达国家在工业化过程中的“先污染、后治理”的经验教训就是前车之鉴，生态环境一旦遭到破坏，再重新治理维持其生态平衡就十分困难。因此，国家及政府部门应加大对环保机械工业的政策和资金的支持力度。从法律制度上确保机械制造行业对区域环境的无污染或少污染。同时要实行有利于资源节约的价格和财政政策，对机械制造行业中的一些规模小、产品结构不合理、企业素质差、产品科技含量低、产品质量差、科研能力薄弱、污染严重的企业应加大整改力度，强制淘汰。不要为眼前的一点经济利益姑息迁就，任其作为。
（六）以人为本、和谐发展
噪音、振动、高温、高压等是机械产品及制造行业的突出问题。在产品设计及制造过程中尽可能采取必要的隔振、减振、吸声、消音措施和装置或是从设备到工艺采取适当措施减少冲击、振动、噪音的产生；同时在机械产品设计制造、使用过程中应采取有效措施，杜绝和避免高温、高压、有毒有害等危险因素，为机械制造行业的从业人员创在一个和谐、舒适的工作环境。
[参考文献]
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