切削、磨削方案
Cutting and grinding scheme
切削液的使用和管理
一.切削液的管理
1、油基切削液的管理
（1）供液系統(tǒng)的清潔與維護(hù)
新機(jī)床第一次使用時，要預(yù)先將機(jī)床工作點(diǎn)及供液系統(tǒng)的防銹油脂清洗干凈，否則會導(dǎo)致切削油性能下降及堵塞過濾網(wǎng)。每次更換新液前，必須將供液系統(tǒng)洗凈，除去切屑、油泥、淤渣等。殘留的舊油、油泥、淤渣等如混合到新油中，會加促新油的劣化變質(zhì)。如果在使用過程中要加入其它類別的切削液，必須預(yù)先進(jìn)行兩種切削液的相溶性試驗及相關(guān)性能指標(biāo)的測試，性能指標(biāo)沒有明顯變化時可以混合使用。
（2）油基切削液的氧化變質(zhì)及解決辦法
切削油氧化變質(zhì)是影響切削油使用性能和使用壽命的主要原因，引起油基切削液氧化變質(zhì)的原因：
① 陽光照射能誘發(fā)氧化，所以要盡量避光保存和使用；
②某些金屬（如Fe、Cu、Pb等）對氧化有促進(jìn)作用，油品中的金屬鹽對氧化的促進(jìn)作用更大，應(yīng)及時清除切屑、沉渣等；
③溫度愈高、氧化愈劇烈，所以在運(yùn)輸、貯存時應(yīng)保持陰涼，切削油槽容積盡量大些，可降低切削加工時的切削油溫度。
（3）水份混入的影響和處理
切削油中混入水份含影響切削油的加工性能和防銹性能，可能引起機(jī)床和工件生銹。切削油中含有水份會使切削油的磨擦系數(shù)上升和極壓潤滑性大幅下降，加促刀具磨損，影響刀具使用壽命，及影響工件表面加工質(zhì)量。如果切削油混入太多的水只能換掉，加入新油。如混入水份較少，可用加熱的辦法將水份蒸掉，注意加熱油溫度不能超過100℃，以免破壞切削油添加劑的性能。
（4）漏油混入的影響與處理
在切削油中混入機(jī)床的液壓油、導(dǎo)軌油等會改變切削油的成分，產(chǎn)生沉淀物，促進(jìn)切削油的劣化。而且混入大量的機(jī)床潤滑油，降低切削油的添加劑濃度，使切削油性能下降。液壓油的混入大都是由于密封不良接觸，只要檢修好密封裝置，就可以防止混入。當(dāng)混入的漏油量較多時，需要及時補(bǔ)充添加劑，并定期測定切削油的質(zhì)量指標(biāo)。一些大型機(jī)械加工廠，對切削油進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，對保證切削液的使用性能和延長切削液的使用壽命是十分有利的。
（5）微細(xì)切屑和淤渣的影響與處理
鐵、銅、鋁等金屬尤其是剛切下來的帶新鮮表面的金屬在切削液中起催化劑作用，會加速切削液的氧化。一般切削油的過濾系統(tǒng)只過濾大的切屑，對細(xì)微切屑及淤渣等過濾不了，而沉積在油箱內(nèi)，就會加速切削油的劣化變質(zhì)，使之粘度增大，并生成膠狀物。而且混入的細(xì)鐵粉對槍鉆加工和磨削加工會導(dǎo)致工件加工表面粗糙度變壞，還會損壞供液泵。解決的辦法是增加排除微切屑的過濾裝置。
（6）使用活性極壓切削油要注意保護(hù)機(jī)床的有色金屬零部件
一般機(jī)床與切削液接觸的部分帶有銅、鋁等有色金屬時要注意盡量避免使用活性極壓切削油?；蚣尤敫咝У挠猩饘贉p活劑、避免有色金屬遭腐蝕。
2、水基切削液的使用管理
（1）水基切削液的濃度管理
水基切削液要在一定的濃度范圍內(nèi)使用。使用濃度過高，不僅會引起成本提高，容易發(fā)泡，會引發(fā)皮膚炎，降低冷卻性能。相反使用濃度太低，容易產(chǎn)生切削液防銹性能下降而引起工件和機(jī)床生銹，而且由于濃度低而使切削液潤滑性能下降，導(dǎo)致刀具磨損增大，加工質(zhì)量變差等。同時會降低切削液抗御微生物的能力，使切削液容易發(fā)生變質(zhì)。所以保持切削液在規(guī)定的濃度是水基切削液管理的主要環(huán)節(jié)。
現(xiàn)場監(jiān)測切削液的濃度可以使用光學(xué)折射計直接測量。
為了維持切削液正常的使用范圍，企業(yè)應(yīng)指定專職人員配制和監(jiān)測切削液，及時補(bǔ)充新液和水。
（2）水基切削液的防腐蝕管理
①稀釋水的水質(zhì)
切削液的水愈純凈，愈不易引起金屬腐蝕。此外，切削液在使用過程中，水分不斷蒸發(fā)和補(bǔ)充，供液中的鹽會越積越多，腐蝕性也會愈來愈嚴(yán)重。所以對使用時間長沒更換的切削液要定期檢測液中鹽的含量，如含量太高要更換新液。
②金屬零件表面結(jié)露
當(dāng)空氣溫度高時，水會在金屬表面結(jié)露，由于使用水溶性切削液加工的工件表面沒有油膜（合成切削液）或油膜很薄（乳化液），對水的防御能力較差，所以很容易生銹。在梅雨季節(jié)，金屬零件加工完后最好涂上聯(lián)諾防銹油。
③不同金屬接觸引起的腐蝕
不同金屬接觸并同處于電解質(zhì)溶液時，會產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，電極電位較負(fù)的金屬將會不斷因腐蝕而溶解。銅、鋁等零件放置在機(jī)床的鑄鐵床面上加工，如果放置時間長，使用含電解質(zhì)的水基切削液就會產(chǎn)生腐蝕，銅和鋁的切屑落在有水基切削液的床面上，不及時清掃也會產(chǎn)生腐蝕。
④大氣環(huán)境引起的腐蝕
空氣中存在有腐蝕性氣體，如海邊或鹽井附近，電鍍車間附近，由于空氣中有氯離子或硫酸氣體，機(jī)床及金屬零件特別容易生銹。
⑤前工序殘留物引起腐蝕
熱處理和電鍍過程中殘留在工件中的鹽酸等物質(zhì)極容易使引起后續(xù)工序產(chǎn)生腐蝕，因此，這些零件在機(jī)加工前，必須進(jìn)行徹底清洗。
⑥裝載和搬運(yùn)器具引起的腐蝕
未經(jīng)處理的木材，紙板多是酸性，用于裝載零件時，亦會引起銹蝕，用鑄鋅材料制成的籃子、箱子等擺放零件時，可能產(chǎn)生異種金屬接觸導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕。搬運(yùn)中層疊堆放的零件也容易生銹，這些都要采取措施避免。
⑦后處理不當(dāng)引起腐蝕
零件加工后用壓縮空氣吹掉零件的污物，同時吹掉了起防銹作用的切削液膜，而且壓縮空氣有水份，容易引起銹蝕。
⑧微生物繁殖引起腐蝕
水基切削液中由于微生物的繁殖，使切削液腐敗變質(zhì)，使切削液PH值下降，產(chǎn)生腐蝕物質(zhì)，使機(jī)床和零件銹蝕。要定期監(jiān)測切削液PH值，細(xì)菌含量，定期補(bǔ)加殺菌劑或更換切削液。
二. 切削液應(yīng)用出現(xiàn)的問題及處理方法：
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出現(xiàn)的問題 |
主要原因 |
解決辦法 |
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機(jī)床或加工件生銹(水基切削液) |
1. 切削液濃度太低，使用過程中只加水不加原液。 2. PH值降低。 3. 切削液腐敗變質(zhì)。 |
1. 定期檢測切削液的濃度變化，及時添加新液，保持使用濃度。 2. 保持PH值在8.5以上。 3. 加殺菌劑或更換切削液。 |
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機(jī)床或加工件生銹(油基切削液) |
1. 切削油中混入水分。 2. 含氯極壓切削油添加劑分解。 |
1. 前工序用水基切削液加工的工件要作脫水處理，避免工件帶進(jìn)的水混入切削油中，微量的水可加入防銹劑，水含量大而換新油。 2. 換不含氯的極壓切削油。 |
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加工精度下降 |
1. 冷卻不充分或不均勻。 2. 切削液選型不合適。 3. 加工液長時間沒更換導(dǎo)致性能失效。 |
1. 調(diào)整與改善供液噴嘴，擴(kuò)大供液范圍，提高供液壓力與流量。 2. 改變加工液品種，選用合適的切削液。 3. 更換新的加工液。 |
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銅鋁合金零件變色 鋁合金出現(xiàn)氧化、霧點(diǎn) |
1. 切削油中含有活性硫極壓劑。 2. 水基切削液PH值過高易產(chǎn)生銅綠、鋁表面白斑。 3. 緩蝕劑含量低，含油量低。 |
1. 改用非活性硫極壓劑的切削油 2. 選用低PH值的水基切削液或加入有效的銅、鋁腐蝕抑制劑。 3. 用高含油微乳液SCC638A/SCC709A |
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水基切削液泡沫過多，消泡慢 |
1. 切削液的壓力及流量太大，造成泡沫過多。 2. 消泡劑穩(wěn)定性差，失效時間快。 3. 切削液腐敗變質(zhì)。 4. 鋁鎂合金加工時產(chǎn)生氫氣。 |
1. 應(yīng)選用消泡性能好的切削液SCC750/ SCC618A 2. 選用質(zhì)量好，貯存期長的消泡劑。 3. 更換切削液或加殺菌劑。 4. 更換適合鋁鎂合金加工的切削液。 |
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切削液變色發(fā)臭 |
1. 停機(jī)時間過長，引起微生物大量繁殖而腐敗發(fā)臭。 2. 設(shè)備潤滑油或上一工序零件帶入切削油使水基切削液乳化，容易受細(xì)菌侵蝕。切削液表面覆蓋油層也加速厭氧菌的繁殖。 |
1. 停機(jī)期間最好能每天都開機(jī)，攪拌1-2小時讓切削液循環(huán)流動或在節(jié)假日停機(jī)前加入殺菌劑。 2. 盡量減少設(shè)備的漏油，對浮在切削液表面的油層及時清除。 |
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操作者過敏、皮膚炎 |
1. 水基切削液中的部分成分對皮膚有脫脂作用，導(dǎo)致部分人產(chǎn)生過敏反應(yīng)，以致誘發(fā)皮膚炎。 |
1. 選擇對皮膚刺激小的切削液SCC618A。 2. 操作者采取必要的防護(hù)措施，避免接觸時間過長或戴防護(hù)手套等。 |
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工件表面粗糙 （粗糙度達(dá)不到工藝要求、有瑕疵、燒傷） |
1. 潤滑性能差。 2. 切屑的影響。 3. 油的冷卻清洗性差。 |
1. 換成潤滑油性能好的切削油。 2. 改善過濾方法，清除細(xì)小切屑。 3. 加大切削油的壓力和流量、改變注油方向。 |
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使用過程中，刀具刃磨次數(shù)增多，刀具壽命逐漸縮短 |
1. 因漏油而使添加劑濃度降低（切削油）。 2. 只補(bǔ)充水而降低水基潤滑劑的濃度。 |
1. 補(bǔ)充新油或補(bǔ)充潤滑添加劑。 2. 采取措施防止漏油 3. 補(bǔ)充原液，調(diào)整使用液的濃度。定期監(jiān)測濃度。 |
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油基切削液換成水基切削液，導(dǎo)致刀具壽命下降 |
水基切削潤滑性不如油基切削液。 |
1. 使用潤滑性能好的的乳化液。 2. 加大水基切削液的使用濃度。 |
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磨削時砂輪的砂孔堵塞 磨削工件劃傷，螺紋 |
1. 磨削液滲透、清洗性能差，砂輪氣孔被磨屑堵塞。 2. 磨削液潤滑性不足，砂粒切刃被磨平。磨削工件易劃傷。 |
1. 對磨削油要降低粘度，增加供油壓力和流量。 2. 水基磨削液，要換成滲透性、洗凈性好的磨削液SCC750。 3. 換成潤滑性能好的磨削液SCC750。 |
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熱固性樹脂砂輪使用壽命短 |
由于磨削液的堿性作用，使粘合劑溶解。 |
使用堿性較弱的水基磨削液 （PH≤8.5）。 |
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磨削加工件精密度不良 |
1. 磨切液冷卻性差，工件熱膨脹。 2. 磨削液清洗和自銳性能差，砂輪孔堵塞，磨出的工件成橢圓。 3. 油的冷卻清洗性差。 |
1. 增大供液壓力和流量。 2. 降低磨削液的溫度。 3. 改善磨削液的質(zhì)量和自銳性能。 |
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加工部件在工序間生銹 |
1. 停滯時間過長。 2. 夜間溫差大，空氣中水分凝結(jié)。 3. 梅雨季節(jié)，空氣濕度大。 4 附近化工廠排出酸性氣體或海邊和鹽井附近。 |
1. 涂工序間防銹油。 2. 改用不含氯極壓劑的防銹切削油。 |
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水基切削液使用過程時變成紫紅色 |
1. 刀具或工件含有鈷元素。 |
1. 使用具有防鈷析出功能的切削液。 |
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乳化液和微乳液在使用過程析皂量大，液面上浮有一層不溶物 |
1. 水的硬度過高 |
1. 使用抗硬水的產(chǎn)品。 2. 在水稀釋乳化油時先加入一定的抗硬水劑。 |
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電氣開關(guān)系統(tǒng)故障 |
1. 混入水分。 2. 加工過程水霧大。 3. 切削液中的水溶性添加劑吸濕性太強(qiáng)。 |
1. 增設(shè)密封墊、防水蓋。 2. 換成含水溶性添加劑少的切削液，如乳化油。 |
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過濾器堵塞，管道堵塞 |
1. 油基切削液氧化產(chǎn)生膠狀物。 2. 水基切削液腐敗，細(xì)菌和霉菌繁殖、生成淤泥。 |
1. 更換抗氧化性能好的切削油。 2. 水基切削液加殺菌防霉劑，定期監(jiān)測液的濃度和細(xì)菌、霉菌數(shù)。 3. 用機(jī)械方法清除系統(tǒng)中沉積物，用殺菌水清洗系統(tǒng)。 |
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工件包裝封存后，短期內(nèi)出現(xiàn)銹跡和黑點(diǎn) |
1. 工件封存前的清洗工藝不合理。工件有水和雜質(zhì)。 2. 防銹油混入水分和雜質(zhì)。 |
1. 要選定合理的清洗工藝，如水基切削液在工件加工完后要用脫水防銹劑清洗再涂防銹油。 2. 選用質(zhì)量合格的防銹油。 |
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出現(xiàn)的問題 |
主要原因 |
解決辦法 |
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機(jī)床或加工件生銹(水基切削液) |
1. 切削液濃度太低，使用過程中只加水不加原液。 2. PH值降低。 3. 切削液腐敗變質(zhì)。 |
1. 定期檢測切削液的濃度變化，及時添加新液，保持使用濃度。 2. 保持PH值在8.5以上。 3. 加殺菌劑或更換切削液。 |
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機(jī)床或加工件生銹(油基切削液) |
1. 切削油中混入水分。 2. 含氯極壓切削油添加劑分解。 |
1. 前工序用水基切削液加工的工件要作脫水處理，避免工件帶進(jìn)的水混入切削油中，微量的水可加入防銹劑，水含量大而換新油。 2. 換不含氯的極壓切削油。 |
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加工精度下降 |
1. 冷卻不充分或不均勻。 2. 切削液選型不合適。 3. 加工液長時間沒更換導(dǎo)致性能失效。 |
1. 調(diào)整與改善供液噴嘴，擴(kuò)大供液范圍，提高供液壓力與流量。 2. 改變加工液品種，選用合適的切削液。 3. 更換新的加工液。 |
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銅鋁合金零件變色 鋁合金出現(xiàn)氧化、霧點(diǎn) |
1. 切削油中含有活性硫極壓劑。 2. 水基切削液PH值過高易產(chǎn)生銅綠、鋁表面白斑。 3. 緩蝕劑含量低，含油量低。 |
1. 改用非活性硫極壓劑的切削油 2. 選用低PH值的水基切削液或加入有效的銅、鋁腐蝕抑制劑。 3. 用高含油微乳液SCC638A/SCC709A |
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水基切削液泡沫過多，消泡慢 |
1. 切削液的壓力及流量太大，造成泡沫過多。 2. 消泡劑穩(wěn)定性差，失效時間快。 3. 切削液腐敗變質(zhì)。 4. 鋁鎂合金加工時產(chǎn)生氫氣。 |
1. 應(yīng)選用消泡性能好的切削液SCC750/ SCC618A 2. 選用質(zhì)量好，貯存期長的消泡劑。 3. 更換切削液或加殺菌劑。 4. 更換適合鋁鎂合金加工的切削液。 |
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切削液變色發(fā)臭 |
1. 停機(jī)時間過長，引起微生物大量繁殖而腐敗發(fā)臭。 2. 設(shè)備潤滑油或上一工序零件帶入切削油使水基切削液乳化，容易受細(xì)菌侵蝕。切削液表面覆蓋油層也加速厭氧菌的繁殖。 |
1. 停機(jī)期間最好能每天都開機(jī)，攪拌1-2小時讓切削液循環(huán)流動或在節(jié)假日停機(jī)前加入殺菌劑。 2. 盡量減少設(shè)備的漏油，對浮在切削液表面的油層及時清除。 |
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操作者過敏、皮膚炎 |
1. 水基切削液中的部分成分對皮膚有脫脂作用，導(dǎo)致部分人產(chǎn)生過敏反應(yīng)，以致誘發(fā)皮膚炎。 |
1. 選擇對皮膚刺激小的切削液SCC618A。 2. 操作者采取必要的防護(hù)措施，避免接觸時間過長或戴防護(hù)手套等。 |
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工件表面粗糙 （粗糙度達(dá)不到工藝要求、有瑕疵、燒傷） |
1. 潤滑性能差。 2. 切屑的影響。 3. 油的冷卻清洗性差。 |
1. 換成潤滑油性能好的切削油。 2. 改善過濾方法，清除細(xì)小切屑。 3. 加大切削油的壓力和流量、改變注油方向。 |
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使用過程中，刀具刃磨次數(shù)增多，刀具壽命逐漸縮短 |
1. 因漏油而使添加劑濃度降低（切削油）。 2. 只補(bǔ)充水而降低水基潤滑劑的濃度。 |
1. 補(bǔ)充新油或補(bǔ)充潤滑添加劑。 2. 采取措施防止漏油 3. 補(bǔ)充原液，調(diào)整使用液的濃度。定期監(jiān)測濃度。 |
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油基切削液換成水基切削液，導(dǎo)致刀具壽命下降 |
水基切削潤滑性不如油基切削液。 |
1. 使用潤滑性能好的的乳化液。 2. 加大水基切削液的使用濃度。 |
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磨削時砂輪的砂孔堵塞 磨削工件劃傷，螺紋 |
1. 磨削液滲透、清洗性能差，砂輪氣孔被磨屑堵塞。 2. 磨削液潤滑性不足，砂粒切刃被磨平。磨削工件易劃傷。 |
1. 對磨削油要降低粘度，增加供油壓力和流量。 2. 水基磨削液，要換成滲透性、洗凈性好的磨削液SCC750。 3. 換成潤滑性能好的磨削液SCC750。 |
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熱固性樹脂砂輪使用壽命短 |
由于磨削液的堿性作用，使粘合劑溶解。 |
使用堿性較弱的水基磨削液 （PH≤8.5）。 |
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磨削加工件精密度不良 |
1. 磨切液冷卻性差，工件熱膨脹。 2. 磨削液清洗和自銳性能差，砂輪孔堵塞，磨出的工件成橢圓。 3. 油的冷卻清洗性差。 |
1. 增大供液壓力和流量。 2. 降低磨削液的溫度。 3. 改善磨削液的質(zhì)量和自銳性能。 |
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加工部件在工序間生銹 |
1. 停滯時間過長。 2. 夜間溫差大，空氣中水分凝結(jié)。 3. 梅雨季節(jié)，空氣濕度大。 4 附近化工廠排出酸性氣體或海邊和鹽井附近。 |
1. 涂工序間防銹油。 2. 改用不含氯極壓劑的防銹切削油。 |
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水基切削液使用過程時變成紫紅色 |
1. 刀具或工件含有鈷元素。 |
1. 使用具有防鈷析出功能的切削液。 |
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乳化液和微乳液在使用過程析皂量大，液面上浮有一層不溶物 |
1. 水的硬度過高 |
1. 使用抗硬水的產(chǎn)品。 2. 在水稀釋乳化油時先加入一定的抗硬水劑。 |
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電氣開關(guān)系統(tǒng)故障 |
1. 混入水分。 2. 加工過程水霧大。 3. 切削液中的水溶性添加劑吸濕性太強(qiáng)。 |
1. 增設(shè)密封墊、防水蓋。 2. 換成含水溶性添加劑少的切削液，如乳化油。 |
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過濾器堵塞，管道堵塞 |
1. 油基切削液氧化產(chǎn)生膠狀物。 2. 水基切削液腐敗，細(xì)菌和霉菌繁殖、生成淤泥。 |
1. 更換抗氧化性能好的切削油。 2. 水基切削液加殺菌防霉劑，定期監(jiān)測液的濃度和細(xì)菌、霉菌數(shù)。 3. 用機(jī)械方法清除系統(tǒng)中沉積物，用殺菌水清洗系統(tǒng)。 |
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工件包裝封存后，短期內(nèi)出現(xiàn)銹跡和黑點(diǎn) |
1. 工件封存前的清洗工藝不合理。工件有水和雜質(zhì)。 2. 防銹油混入水分和雜質(zhì)。 |
1. 要選定合理的清洗工藝，如水基切削液在工件加工完后要用脫水防銹劑清洗再涂防銹油。 2. 選用質(zhì)量合格的防銹油。 |
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