CN108300551A - 一种数控机床切削液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数控机床切削液及其制备方法，具体涉及机械工作液技术领域，一种数控机床切削液，各组分的质量占比为：脂肪酸钾皂12～15％、硼酸二乙醇酰胺5‑8％、石油磺酸钠3‑5％、环烷酸锌5‑8％、石油磺酸钡5‑8％、蓖麻油酸2％、三乙醇胺3‑4％、苯骈三氮唑0.01％、消泡剂0.02％、5号机油49.97～64.97％。本发明具有简化制备工艺，提升产品质量，缩短切割时间，切割用料少，切割时泡沫少的优点。

Description

一种数控机床切削液及其制备方法
技术领域
本发明属于机械工作液技术领域，具体涉及一种数控机床切削液及其制备方法。
背景技术
目前，切削液的品种繁多，作用各异，但归纳起来分为两大类，即油基切削液和水基切削液。切削液从以油基为主，逐步向水基发展，发展和变化主要是在水基切削液领域。水基切削液以水为基质，其传热速度高，水的传热速度为油的2.5倍，等量的水吸收一定热量后，比油的温升要慢得多，从而提高了冷却效果，并可减少油雾，因此水基切削液的用量增大。但水基切削液与切削油相比存在着润滑性差，其次是锈蚀、胶体稳定性、化学稳定性、生物稳定性、可滤性、泡沫性等问题。这些问题对切削液在机床应用时的”油池寿命”至关重要。因此需要制备一种油基切削液，简化工艺，提升产品质量。
专利一种新型机床工作液配方及其配制工艺(申请号为201710260168.X)，公开了一种新型机床工作液配方及其配制工艺，涉及机械加工辅助技术领域，其中工作液的重量份比：石油磺酸钠2-8份、石油磺酸钡10-14份、二乙醇胺15-21份、三乙醇胺2-6份、乙二胺四乙酸4-8份、十二烯基丁二酸20-30份、十二烷基硫酸钠7-13份、食用苯甲酸钠9-15份、聚乙二醇4-6份、烷基酚聚氧乙烯醚8-10份、磷酸钠3-5份、松香2-4份、消泡剂3-5份、余量为去离子水，该发明中切削液不含亚硝酸钠、机油、重金属，不脱油漆，不伤手，各组分比例合理，气味小、泡沫少、对机床漆面无锈蚀，有效时间长、效率高、通用性强，能够适用于各种机床；此工作液原液易溶于水，易清洗，不会让机床和工件生锈，有防腐蚀作用。然而该发明仍属于水基切削液，存在润滑性差的问题。
因此，急需一种简化制备工艺，提升产品质量，缩短切割时间，切割用料少，切割时泡沫少的数控机床切削液及其制备方法。
发明内容
为了解决现有水基切削液存在着润滑性差，锈蚀、胶体稳定性、化学稳定性、生物稳定性、可滤性、泡沫性等问题，本发明的目的是提供一种数控机床切削液及其制备方法，具有简化制备工艺，提升产品质量，缩短切割时间，切割用料少，剖面更加光滑有色泽，切割时泡沫少的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种数控机床切削液，各组分的质量占比为：脂肪酸钾皂12～15％、硼酸二乙醇酰胺5-8％、石油磺酸钠3-5％、环烷酸锌5-8％、石油磺酸钡5-8％、蓖麻油酸2％、三乙醇胺3-4％、苯骈三氮唑0.01％、消泡剂0.02％、5号机油49.97～64.97％。
上述数控机床切削液的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备脂肪酸钾皂：脂肪酸与氢氧化钾按一定比例加入反应釜，在5号机油作为溶剂的情况下，加热，搅拌反应，至透明，合成出脂肪酸钾皂；
S2、制备硼酸二乙醇酰胺：硼酸与二乙醇胺按一定比例加入反应釜，在水作为溶剂的情况下，加热，保温搅拌，至透明，合成出硼酸二乙醇酰胺；
S3、切削液的复配：将所述S1步骤制备的脂肪酸钾皂、所述S2步骤制备的硼酸二乙醇酰胺、石油磺酸钠、环烷酸锌、石油磺酸钡、蓖麻油酸、三乙醇胺、苯骈三氮唑、消泡剂和5号机油按切削液的质量占比进行调配；
S4、将5号机油、所述S1步骤制备的脂肪酸钾皂和所述S2步骤制备的硼酸二乙醇酰胺加入混合釜，升温，保温搅拌，至透明；
S5、将所述S4步骤制备的溶液再进行升温，加入石油磺酸钠、环烷酸锌和石油磺酸钡，保温搅拌，至透明；
S6、将所述S5步骤制备的溶液再进行升温，加入蓖麻油酸和三乙醇胺，保温搅拌，至透明；
S7、将所述S6步骤制备的溶液降温，加入苯骈三氮唑，保温搅拌，至完全溶解；
S8、将所述S7步骤制备的溶液加入消泡剂，进行搅拌，混合均匀，得到数控机床切削液。
优选的，所述S1步骤中的脂肪酸为异构硬脂酸或异构油酸。
优选的，所述S1步骤中脂肪酸与氢氧化钾的摩尔比为1:1.05，加热温度为80-100℃，搅拌反应30-40min。
优选的，所述S2步骤中硼酸与二乙醇胺的摩尔比为1:1.12，加入水的质量占硼酸与二乙醇胺质量和的50％，加热温度40-60℃，保温搅拌20-30min。
优选的，所述S4步骤中升温温度为40-60℃，保温搅拌60-80min。
优选的，所述S5步骤中升温温度为70-80℃，保温搅拌30-40min。
优选的，所述S6步骤中升温温度为90-100℃，保温搅拌30-40min。
优选的，所述S7步骤中降温温度为50-70℃，保温搅拌1-1.2h。
优选的，所述S8步骤中搅拌时间为20-30min。
本发明的有益效果是：本发明制备的切削液应用在数控机床上时，产品质量提升，缩短了切割时间，切割时用量更少，切割泡沫更少，使切割后的剖面光滑有色泽，本发明的制备方法具有使工艺更简洁的优点，减少生产成本。
具体实施方式
实施例1
一种数控机床切削液，各组分的质量占比为：脂肪酸钾皂12％、硼酸二乙醇酰胺5％、石油磺酸钠3％、环烷酸锌5％、石油磺酸钡5％、蓖麻油酸2％、三乙醇胺3％、苯骈三氮唑0.01％、消泡剂0.02％、5号机油64.97％。
上述数控机床切削液的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备脂肪酸钾皂：脂肪酸与氢氧化钾按按摩尔比1:1.05的比例加入反应釜，在5号机油作为溶剂的情况下，加热温度为80℃，搅拌反应30min，至透明，合成出脂肪酸钾皂；
S2、制备硼酸二乙醇酰胺：硼酸与二乙醇胺按摩尔比1:1.12的比例加入反应釜，加入水的质量占硼酸与二乙醇胺质量和的50％，在水作为溶剂的情况下，加热温度40℃，保温搅拌30min，至透明，合成出硼酸二乙醇酰胺；
S3、切削液的复配：将S1步骤制备的脂肪酸钾皂、S2步骤制备的硼酸二乙醇酰胺、石油磺酸钠、环烷酸锌、石油磺酸钡、蓖麻油酸、三乙醇胺、苯骈三氮唑、消泡剂和5号机油按切削液的质量占比进行调配；
S4、将5号机油、S1步骤制备的脂肪酸钾皂和S2步骤制备的硼酸二乙醇酰胺加入混合釜，升温温度为50℃，保温搅拌60min，至透明；
S5、将S4步骤制备的溶液再进行升温至70℃，加入石油磺酸钠、环烷酸锌和石油磺酸钡，保温搅拌40min，至透明；
S6、将S5步骤制备的溶液再进行升温至90℃，加入蓖麻油酸和三乙醇胺，保温搅拌40min，至透明；
S7、将S6步骤制备的溶液降温至50℃，加入苯骈三氮唑，保温搅拌1.1h，至完全溶解；
S8、将S7步骤制备的溶液加入消泡剂，进行搅拌20min，混合均匀，得到数控机床切削液。
具体的，S1步骤中脂肪酸选用异构硬脂酸。
实施例1制备的切削液使用时的浓度为2-5％，使用该切削液可改善金属加工过程中润滑、清洗、冷却及防锈性能，使切割时间更短，剖面更加光滑有色泽，切削液用量更好，切割时产生的泡沫更少。
实施例2
一种数控机床切削液，各组分的质量占比为：脂肪酸钾皂15％、硼酸二乙醇酰胺8％、石油磺酸钠5％、环烷酸锌8％、石油磺酸钡8％、蓖麻油酸2％、三乙醇胺4％、苯骈三氮唑0.01％、消泡剂0.02％、5号机油49.97％。
上述数控机床切削液的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备脂肪酸钾皂：脂肪酸与氢氧化钾按按摩尔比1:1.05的比例加入反应釜，在5号机油作为溶剂的情况下，加热温度为90℃，搅拌反应40min，至透明，合成出脂肪酸钾皂；
S2、制备硼酸二乙醇酰胺：硼酸与二乙醇胺按摩尔比1:1.12的比例加入反应釜，加入水的质量占硼酸与二乙醇胺质量和的50％，在水作为溶剂的情况下，加热温度50℃，保温搅拌25min，至透明，合成出硼酸二乙醇酰胺；
S3、切削液的复配：将S1步骤制备的脂肪酸钾皂、S2步骤制备的硼酸二乙醇酰胺、石油磺酸钠、环烷酸锌、石油磺酸钡、蓖麻油酸、三乙醇胺、苯骈三氮唑、消泡剂和5号机油按切削液的质量占比进行调配；
S4、将5号机油、S1步骤制备的脂肪酸钾皂和S2步骤制备的硼酸二乙醇酰胺加入混合釜，升温温度为60℃，保温搅拌70min，至透明；
S5、将S4步骤制备的溶液再进行升温至80℃，加入石油磺酸钠、环烷酸锌和石油磺酸钡，保温搅拌30min，至透明；
S6、将S5步骤制备的溶液再进行升温至95℃，加入蓖麻油酸和三乙醇胺，保温搅拌30min，至透明；
S7、将S6步骤制备的溶液降温至60℃，加入苯骈三氮唑，保温搅拌1.2h，至完全溶解；
S8、将S7步骤制备的溶液加入消泡剂，进行搅拌30min，混合均匀，得到数控机床切削液。
具体的，S1步骤中脂肪酸选用异构油酸。
实施例2制备的切削液使用时的浓度为2-5％，使用该切削液可改善金属加工过程中润滑、清洗、冷却及防锈性能，使切割时间更短，剖面更加光滑有色泽，切削液用量更好，切割时产生的泡沫更少。
实施例3
一种数控机床切削液，各组分的质量占比为：脂肪酸钾皂14％、硼酸二乙醇酰胺6％、石油磺酸钠4％、环烷酸锌6％、石油磺酸钡6％、蓖麻油酸2％、三乙醇胺3.5％、苯骈三氮唑0.01％、消泡剂0.02％、5号机油58.47％。
上述数控机床切削液的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备脂肪酸钾皂：脂肪酸与氢氧化钾按按摩尔比1:1.05的比例加入反应釜，在5号机油作为溶剂的情况下，加热温度为100℃，搅拌反应35min，至透明，合成出脂肪酸钾皂；
S2、制备硼酸二乙醇酰胺：硼酸与二乙醇胺按摩尔比1:1.12的比例加入反应釜，加入水的质量占硼酸与二乙醇胺质量和的50％，在水作为溶剂的情况下，加热温度60℃，保温搅拌20min，至透明，合成出硼酸二乙醇酰胺；
S3、切削液的复配：将S1步骤制备的脂肪酸钾皂、S2步骤制备的硼酸二乙醇酰胺、石油磺酸钠、环烷酸锌、石油磺酸钡、蓖麻油酸、三乙醇胺、苯骈三氮唑、消泡剂和5号机油按切削液的质量占比进行调配；
S4、将5号机油、S1步骤制备的脂肪酸钾皂和S2步骤制备的硼酸二乙醇酰胺加入混合釜，升温温度为40℃，保温搅拌80min，至透明；
S5、将S4步骤制备的溶液再进行升温至75℃，加入石油磺酸钠、环烷酸锌和石油磺酸钡，保温搅拌35min，至透明；
S6、将S5步骤制备的溶液再进行升温至100℃，加入蓖麻油酸和三乙醇胺，保温搅拌35min，至透明；
S7、将S6步骤制备的溶液降温至70℃，加入苯骈三氮唑，保温搅拌1h，至完全溶解；
S8、将S7步骤制备的溶液加入消泡剂，进行搅拌25min，混合均匀，得到数控机床切削液。
具体的，S1步骤中脂肪酸选用异构硬脂酸。
实施例3制备的切削液使用时的浓度为2-5％，使用该切削液可改善金属加工过程中润滑、清洗、冷却及防锈性能，使切割时间更短，剖面更加光滑有色泽，切削液用量更好，切割时产生的泡沫更少。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数控机床切削液，其特征在于，各组分的质量占比为：脂肪酸钾皂12～15％、硼酸二乙醇酰胺5-8％、石油磺酸钠3-5％、环烷酸锌5-8％、石油磺酸钡5-8％、蓖麻油酸2％、三乙醇胺3-4％、苯骈三氮唑0.01％、消泡剂0.02％、5号机油49.97～64.97％。
2.基于权利要求1所述的一种数控机床切削液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备脂肪酸钾皂：脂肪酸与氢氧化钾按一定比例加入反应釜，在5号机油作为溶剂的情况下，加热，搅拌反应，至透明，合成出脂肪酸钾皂；
S2、制备硼酸二乙醇酰胺：硼酸与二乙醇胺按一定比例加入反应釜，在水作为溶剂的情况下，加热，保温搅拌，至透明，合成出硼酸二乙醇酰胺；
S3、切削液的复配：将所述S1步骤制备的脂肪酸钾皂、所述S2步骤制备的硼酸二乙醇酰胺、石油磺酸钠、环烷酸锌、石油磺酸钡、蓖麻油酸、三乙醇胺、苯骈三氮唑、消泡剂和5号机油按切削液的质量占比进行调配；
S4、将5号机油、所述S1步骤制备的脂肪酸钾皂和所述S2步骤制备的硼酸二乙醇酰胺加入混合釜，升温，保温搅拌，至透明；
S5、将所述S4步骤制备的溶液再进行升温，加入石油磺酸钠、环烷酸锌和石油磺酸钡，保温搅拌，至透明；
S6、将所述S5步骤制备的溶液再进行升温，加入蓖麻油酸和三乙醇胺，保温搅拌，至透明；
S7、将所述S6步骤制备的溶液降温，加入苯骈三氮唑，保温搅拌，至完全溶解；
S8、将所述S7步骤制备的溶液加入消泡剂，进行搅拌，混合均匀，得到数控机床切削液。
3.根据权利要求2所述的一种数控机床切削液的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中的脂肪酸为异构硬脂酸或异构油酸。
4.根据权利要求2所述的一种数控机床切削液的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中脂肪酸与氢氧化钾的摩尔比为1:1.05，加热温度为80-100℃，搅拌反应30-40min。
5.根据权利要求2所述的一种数控机床切削液的制备方法，其特征在于，所述S2步骤中硼酸与二乙醇胺的摩尔比为1:1.12，加入水的质量占硼酸与二乙醇胺质量和的50％，加热温度40-60℃，保温搅拌20-30min。
6.根据权利要求2所述的一种数控机床切削液的制备方法，其特征在于，所述S4步骤中升温温度为40-60℃，保温搅拌60-80min。
7.根据权利要求2所述的一种数控机床切削液的制备方法，其特征在于，所述S5步骤中升温温度为70-80℃，保温搅拌30-40min。
8.根据权利要求2所述的一种数控机床切削液的制备方法，其特征在于，所述S6步骤中升温温度为90-100℃，保温搅拌30-40min。
9.根据权利要求2所述的一种数控机床切削液的制备方法，其特征在于，所述S7步骤中降温温度为50-70℃，保温搅拌1-1.2h。
10.根据权利要求2所述的一种数控机床切削液的制备方法，其特征在于，所述S8步骤中搅拌时间为20-30min。
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