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摘要：概述了数控加工车间当前的切削液使用情况，结合精益工厂建设要求，以及绿色机械加工技术的特点，对影响设备综合利用率OEE的因素之一——切削液的使用、维护、管理流程进行了分析，并对切削液的服务保障模式进行了说明。
关键词：数控车间；绿色制造；节能环保
引言：
国务院印发《中国制造2025》（国发〔2015〕28号）的指示精神，对于传统制造产业提出了前瞻性的指导，包含了积极构建绿色制造体系。支持企业开发绿色产品，推行生态设计，显著提升产品节能环保低碳水平，引导绿色生产和绿色消费。建设绿色工厂，实现厂房集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化和能源低碳化。
一、传统的数控加工车间切削液使用主要情况
一是数控加工设备的切削液由机床操作人员自行配比添加，且一般不做日常维护。由于个人水平不一，没有执行依据标准，不监测切削液具体技术参数，如浓度（质量比）、pH值、电导率和泡沫度等，无法保证切削液处于最佳使用状态，直接影响产品加工质量，如产生零件表面锈蚀，甚至导致基体锈蚀，以及加工设备的锈蚀等。
二是依据国家标准D B11/T 673-2009《清洁生产标准-金属切削加工》规定，厂房内6m以下空间区域空气中油雾浓度≤5.0mg/m3。目前，传统金属加工厂普遍采用含油乳化液进行数控加工，由于其含有蛋白质成分，切削液使用容易变质。并且，近年来，随着高速数控机床在金属加工行业应用的日益普及，设备的高速电主轴也是应用首选，高速加工需求的高速电主轴一般转速 ≥10 000r/min，最高可达100 000r/min（高速磨床），在实际加工中，含油乳化液喷溅到高速主轴上立即气雾化，空间区域空气中油雾浓度≥5.0mg/m3，对环境卫生及人员人身健康造成危害，在温度高的环境下，尤其明显。
二、 冲突（问题）
目前，国家要求制造业淘汰落后产能，同时，企业受环保政策趋严及自身生产、管理成本较大压缩经济增加值EAV等因素影响，传统金属加工厂切削液的管
理使用已经无法满足现阶段的要求，存在诸多在环境卫生、产品生产、质量、环境约束和危废品回收处理方面等的问题，产生诸多影响，有以下几个主要方面。 （1）环境卫生：金属加工厂房主要进行机械加工的铣削作业，通过金属切削液对工件表面进行润滑和冷却，在碰撞、蒸发和相变等多重作用下，在密闭的空间内产生大量的油雾及有害气体，切削液选用不当严重影响车间工作人员的身心健康。
（2）产品质量：精益数控加工车间切削液的选用目的是提高加工零件的表面粗糙度，延长刀具的使用寿命，防止工件和机床生锈。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了改善切削液的性能，
切削液中含有大量的添加剂，如极压润滑剂、防锈剂、pH值调节剂、杀菌防霉剂和消泡剂等，准确无误的成分含量配比需要专人维护，每天进行检测与重新进行配置。另外，大型、超大型零部件的数控加工动辄在1周以上（按照1日3班工作时间计算，设备24h不停机），采用传统的切削液使用模式，无法及时保证切削液浓度、pH值、硬度及菌群数量等始终处于合格线以内，导致零件加工质量无法保证。
三、 解决的思路
精益数控加工车间以问题为导向和牵引，关注数控加工生产流程控制，按照创新性的理念，选用绿色水基切削液代替乳化液，建立并实施切削液服务保障管理模式。即指定专业切削液服务商，与车间相关业务部门组成专业服务团队，负责车间所有切削加工设备的切削液的保障服务，其中主要包含对切削液使用监测技术指标和保障服务程序的确定；切削液的调配，切削加工设备切削液的添加、日常监测、消泡处理、杀菌处理以及废液收集、移交；切削加工设备切削液箱及切削冷却循环系统的杀菌处理；对切削液日常使用状况的基础数据进行统计汇总分析等。
四、 解决的路径
因此，精益数控加工车间根据自身经营发展的需要，委托具有资质的切削液服务商公司进行切削液保障服务，其中涵盖了监测切削液技术指标和保障服务程
序，设计了专门工作流程，各部门、人员各负其责，独立开展工作。
精益数控加工车间设备管理、技术部门人员必须认真履行监管职责，做到严把关、勤检测和多沟通，投身一线，与现场服务人员密切互动，将切削液服务保障过程中出现的问题闭环解决，形成良性循环，确保工作顺利开展，如认真查实切削液服务或按照某绿色水基切削液性能检测要求随机抽查某数控加工设备的切削液现场应用情况切削液服务商指派专业人员对每台数控设备切削液各项指标如切削液用量、pH值、浓度、硬度和菌群量定期进行监测并详细记录。
五、 实施效果
精益加工车间自实施绿色水基切削液服务保障管理模式以来，效果显著。改善成果：精益加工车间建立并实施切削液服务保障管理，相对于传统的乳化液切削液使用模式，在如下方面得到了改善：
（一）切削液使用寿命更长。在同等条件下，绿色水基切削液的使用寿命比传统乳化液切削液长2倍，而价格仅为传统切削液的1.1倍，因此，选用绿色全合成水基型切削液，虽然新型切削液采购成本提高了10%，但是其使用周期可显著延长，基本不产生废液。
（二）车间通过切削液收集盒将随切屑带出的切削液进行回收再利用，提高了切削液的利用率，实际成本比用乳化液有明显的降低。
（三）实现零排放，大幅降低危废品排放处理费用。如果再引入适当的设备，采用绿色环保水基切削液，可以实现0排放，节省所有排放费用。以车间1年消耗1 000t切削液为例，在忽略添加、带走和蒸发等因素的条件下，每年需要处理的废液为：1 000t×20(加纯净水稀释倍率)＝20 000t，每吨以200元的处理费用计，使用普通切削液全年需要处理费用200元/t×20 000t＝400万元。而使用0排放绿色水基切削液，基本不产生废液，即为公司节省400万元。
（四）其他社会经济效益。由于使用绿色水基切削液而带来的其他社会经济环境效益，同样是十分明显的。对照国家标准DB11/T 673-2009《清洁生产标准金属切削加工》规定，厂房内6m以下空间区域空气中油雾浓度≤5.0mg/m3。对操作者的伤害和环境的污染几乎没有影响等。
六、 结语
切削液是切削加工过程中造成环境污染和职业健康与安全危害的主要源头之一。目前，国家要求建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系，促进科技成果转化。绿色水基切削液也取得资质准入金属加工领域。因此，企业必须立足自身现有条件，利用自身优势，积极开展技术创新、自主创新，遵循精益的理念，提高设备综合利用率OEE，提高一线人员职业健康与安全防护，实现产业升级换代。
参考文献：
[1]刘红安.精益数控加工车间绿色制造与节能环保[J].金属加工(冷加工),2018(04):14-17.
[2]熊邦凤.解析机械加工车间绿色制造体系工程[J].科技与企业,2015(01):56.
论文作者:边峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/18
标签：切削液论文; 加工论文; 车间论文; 数控论文; 精益论文; 浓度论文; 传统论文; 《防护工程》2018年第24期论文;