《金属加工润滑剂攻丝扭矩试验方法》编制说明

《金属加工润滑剂攻丝扭矩试验方法》编制说明 (-)任务来源根据2023年全国标准化工作要点，大力推动实施标准化战略，持续深化标准化工作改革，加强标准体系建设，提升引领高质量发展的能力。为响应市场需求，对产品进行管理，满足市场质量提升需要，同时考虑到国内现行与之相关标准的空白。依据《中华人民共和国标准化法》和《团体标准管理规定》的相关规定，广东省润滑油行业协会决定立项，并联合广东铂索新材料科技有限公司等相关单位共同制定《金属加工液润滑性能测试方法（攻丝扭矩法）》团体标准。于2024年10月，广东省润滑油行业协会发布知，并正式立项。金属加工油润滑剂是机械加工行业不可缺少的工业介质，它具有润滑、冷却、防锈、清洗四大功能，其中，润滑性在切削加工中的作用是至关重要的，是保证金属加工产品品质、减少刀具磨损、目前行业内比较通用的“攻丝扭矩法”是来自美国的FALEX和德国的MICROTAP这两款设备，其相关测试数据准确度高，评价方法科学，其测试结果能得到行业认可。因此攻丝扭矩试验机作为润滑剂润滑性能评价仪器，是迄今为止，较为重要可靠的评价手段，然也有采用攻丝扭矩测试系统，早期用到德国MICR目前国际上有用到由ASTM石油产品、液体燃料和润滑油委员会发布的ASTMD8288-19《使用攻丝扭矩试验机比较金属加工液的标准1.项目立项阶段金属加工润滑剂攻丝扭矩试验方法，是一种较为科学的试验方法。之前也有麿擦麿损试验机评价方法，也有四球机PB（最大无卡咬负荷）及PD（烧结负荷）值评价方法，摩擦磨损试验只能简单评价磨痕磨斑大小，比较单一；四球机所反映的只是极限值，且材质只有钢珠，另外就是对于水性产品的评价也有很大的局限性。该测试方法也使用多年，国内早期也主要是用德国MICROTAP检测设备，国际上目前也只有一个ASTM石油产品、液体燃料和润滑油委员会发布的ASTMD8288-19《使用攻丝扭矩试验机比较金属加工液的标准试验方法》（当前版本于2019年12月1日批准，2020），2.理论研究阶段标准起草组成立开始阶段，也收集了大量的资料，也查询了解了目前的国外标准，并对该标准方法进行了分析讨论，同时也对国内我们测试的大量数据进行了总结，并有效结合现行国内对使用该类型检测设备的测试方法实际应用经验，为标准的起草奠定了基础。标准起草组进一步研究了目前的测试方法，因目前的国外标准主要还是以国外的检测设备作为载体，我们基于国内也做了不同板材的大量数据，同时也考虑国内攻丝扭矩测试系统完全符合D8288标准的要求，以及重复性、再现性都比较高，数据可靠准确。起草组验证了该测试设备的主要功能特点和技术性能管控指标，明确了要求和指标，为标准的具体起草指明方向。3.标准起草阶段在理论研究基础上，起草组在标准编制过程中充分借鉴已有的国外标准以及相关的检测方法，基于我国基本国情，以及国内设备检测方法的基础上，经过数次修改，形成了《金属加工液润滑性能测试方法攻丝扭矩法》标准草案稿。在2025年8月，起草组在广东铂索新材料科技有限公司举行研讨会。起草组讨论后，决定将标准名称更改为《金属加工润滑剂攻丝扭矩试验方法》，并在2025年9月进行公示。4、标准征求意见阶段在2026年3月，起草组经过多次修改，形成了《金属加工润滑剂攻丝扭矩试验方法》征求意见稿。并在2026年3月进行公示。1.主要起草单位：广东铂索新材料科技有限公司等多家单位的专家成立了规范起草小组，开展标准的编制工作。经过工作组在广泛调研、查阅和研究国际标准、国家标准、行业标准的基础上，形成本标准送审稿。本标准的制定引用的标准如下：(-)本标准依据相关行业标准，标准编制遵循“前瞻性、实用性、统一性、规范性”的原则，注重标准的可操作性，严格按照GB/T本文件修改采用ASTMD8288-19《使用攻丝扭矩试验机比较金属加工液的标准试验方法》（StandardTestMethodForComparisonOfMetalworkingFluidsUsing本文件与ASTMD8288-19相比，在结构上有较多调整，两个文件之间的结构编号变化对照一览表见附件C。——将攻丝丝锥的螺纹尺寸“M6”替换为“M5”（见1、5.1.1、5.2.3、5.2.4、5.3.1、图1、表1），以适应我国的技术条件；——用规范性引用的GB/T7631.5代替了D2881，后面有涉及的同等替换（见8.3.1），便于本文件的应用，以适应我国的技术条件；——用规范性引用文件GB/T4016代替了D4175，后面有涉及的同等替换，便于本文件的应用，以适应我国的技术条件；——删除D5619使用攻丝扭矩试验机比较金属去除液的测试方法（2016年撤回便于本文件的应用，以适应我国的技术条件；——用规范性引用文件GB/T6683.1代替了D7778，后面有涉及的同等替换（见引言、13.1.1），便于本文件的应用，以适应我国的技术条件；——增加规范性引用的文件T/CASME474-2023，后面有涉及的同等替换（见第2章便于本文件的应用，以适应我国的技术条件；——修改攻丝扭矩试验机参数（见第5章，ASTMD8288-19的第7章），以适应我国常规材料使用，以适应设备操作要求；——将“空气管路”调整为“吹气管或洗耳球”（见6.1，ASTMD8288-19的8.1增加可操作性，便于本文件的应用；——对准工具，增加X、Y光栅尺（见6.2.1，ASTMD8288-19的8.2.1），增加可操作性，提高准确性；——增加清洗溶剂具体材质（见6.5，ASTMD8288-19的8.7.1），增加可操作性，便于本文件的应用；——更改攻丝丝锥的螺纹，后面有涉及的同等替换（见6.7，ASTMD8288-19的8.9.1)，增加可操作性，便于本文件的应用；——更改试件的孔径、孔排数，（见6.8，ASTMD8288-19的8.10.1），增加可操作性，便于本文件的应用；——修改了测试试件材质“316”“7075铝”见6.8.1、7.1.1、13.2的表1、表2），更换试件图，以适应我国常规材料使用，以适应设备操作要求；——增加润滑剂取样要求、试样制备要求（见8.1.2、8.2），以适应我国的技术条件；——增加光栅尺±12.00mm的分度（见10.2.7，ASTMD8288-19的12.2.1.2），以适应设备操作要求；——更改了盲孔，增加了“退丝抛物线型下降”（见10.2.6，ASTMD8288-19的12.4.1.3），以适应设备操作要求；——增加“被测样品pH值、密度”（见10.4.6，ASTMD8288-19的13.4.1），提高数据可靠性；——章节顺序号调整，增加“试验方法标准的编号、丝锥螺纹、扭矩值包括（开始、平均、最高）”（见12，ASTMD8288-19的15），提高报告完整性；——更改重复性r公式（见13.1.3，ASTMD8288-19的16.1.1.3），以适应设备精度和偏差；——增加攻丝环境包括具体内容（见10.2，ASTMD8288-19的9.7)，提高数据准确性；——增加试件、丝锥和参考油液的要求（见附录A）增加可操作性，便于本文件的应——增加攻丝扭矩试验记录表（见附录B）增加可操作性，便于本文件的应用。本文件做了以下结构性调整：——将第5、6章调整至引言，文件的结构性更好；——将第8章调整为本文件的第6章，文件的结构性更好；——第11章调整为本文件的6.7.3小项，文件的结构性更好，便于标准执行；——将8.10，8.10.1，根据试件参数分类调整为6.8.1～6.8.5，其它原有条款号顺延，文件的结构性更好，增加可操作性，便于本文件的应用；——增加一个大项，“试验条件”（见第7章），文件的结构性更好，增加可操作性，便于本文件的应用；——将9.3～9.5调整为本文件的9.1节，文件的结构性更好；——将9.6调整为本文件的9.2节，以适应设备操作要求；——将高度要求调整至9.2.2（见9.2.2,ASTMD8288-19的12.2.1.4），文件的结构性更好；——增加一个大项“试验步骤”（见第10章），文件的结构性更好，增加可操作性，便于本文件的应用；——第12章调整为本文件的10.2，并改为“操作步骤”，文件的结构性更好。本文件做了以下编辑性调整：——删除1.4“《关于制定国际标准的原则、指南和建议的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。”的描述，以适应我国的技术条件；——将“参考文献”修改为“规范性引用文件”（见第2章，ASTMD8288-19的第2章文件的结构性更好；——由于正文中未采用术语“积屑瘤”“基准标记”“刀具进给速”删除3.2.1,3.2.3，3.2.5，将3.2.2.1,3.2.4.1，改为注（见第3章，ASTMD8288-19的第3章文件的结构性更好，便于标准执行；——将“测试方法总结”修改为“试验原理”（见第4章，ASTMD8288-19的第4章文件的结构性更好，增加可操作性，便于本文件的应用；——将ASTMD8288-19的8.6与8.6.1合并成6.4，文件的结构性更好；——增加一个大项，“试样”，将8.3比对溶液和8.4试样调整从“试剂和材料”至“试样”（见第8章，ASTMD8288-19的8.3、8.4），文件的结构性更好，增加可操作性，便于本文件的应用；——将“仪器和试件准备”修改为“准备工作”（见第9章，ASTMD8288-19的第10章文件的结构性更好；——将“CV%”修改为“Sx”，删除流体效率，将脚注“A”修改为注，删除脚注B、C、D，便于标准执行。介绍本文件的主要内容以及本文件所适用的领域。2.规范性引用文件列出了本文件引用的标准文件。有关本测试方法中所使用的术语定义。4.试验原理利用攻丝丝锥对试件进行加工，模拟攻丝螺纹工况，在试件的通孔或盲孔中加注试样，确保加工行程、攻丝转速一致，测量收集攻丝螺纹所需的扭矩。以评价金属加工润滑剂在特定工况下的润滑性能。对攻丝扭矩机的仪器组成、性能要求等做出规定。其中，设备电源（电流、电压）等稳定性参数见标准：T/CASME474-2023金属加工液润滑性能测试装置6.试剂和材料对金属加工润滑剂润滑性测试来讲，数据的准确性非常重要，因此对于其测试过程有关的试剂及耗材都有严格的要求，对于其来源渠道以及是否经过检测，这些都会关联到数据的准确性，包括最主要的丝锥及不同的板材，针对每个板材的孔位都有严格经过三次元等光学仪器的检测，以保证每块板材的标准精度。根据试验目的，选择丝锥类型：成型加工极压性能，用挤压丝锥及对应型号标准板材。去料加工，用切锥丝锥及对应型号标对试样制作给出要求，包含样品外观要求、所需要的试样容积和取样注意事项，以及根据润滑剂类型不同采用不同的试样制备方8.试验条件包含对试验结果的影响的主要因素，包括丝锥类型、尺寸，试新丝锥或新测试条件的验证：这里首先是新丝锥的验证，特别强调需要用到参比液进行攻丝验证，要看验证的结果是否符合期望值的要求，如果不符合，则需要更换新的丝锥再次进行验证；再次是确定新测试条件的最佳攻丝速度，这里讲到对于不同的试件材料需要设定不同的攻丝速度，这一点很重要，因为不同的试件因材质不同、孔位的大小不同、攻丝的方式不同，这里就需要通过测试以9.准备工作），这对于后续正式的检测工作必不可少，也是非常重要的，关系到测据按±12.00mm的分度对齐下一个孔，如此重复进行到第5个孔，滴注液体时，为防止其他未攻丝的孔被污染，则可使用胶带封盲孔或通孔，攻丝过程中数据采集系统会同步采集数据并传输，计算机软11.试验数据处理本章节首先讲到了仪器及试件的准备这一章节也很重要，首先讲到了使用参比液进行攻丝数据的测试采集，测试孔必须不少于5个，并确定攻丝扭矩机是否符合这些测试条件的预期值，如果不符合，则要重复进行以上操作；接下来是用测试液进行试运行，这里需要测试至少不少于5个孔，可以通过测试液的试运行，来评价参比液的扭矩值是否超过预期，因为测试液会受不同环境等因素的影响，会导致测试数据受影响，因此，建议使用相同的丝锥、试件、同一测试软件和设备环境下，同时进行被测液体之间比较，以保证测试结果的准确性。根据攻丝测试的数据，通过计算机系统软件进对金属加工润滑剂润滑性能测试方法的报告参数做出规定，以——润滑剂样品名称、类型和试样浓度；——试验方法标准的编号；——试验机型号——试件编号和材质；——环境温度；——孔类型、孔径、孔深和流体效率；(三)主要试验(或验证)情况分析结合目前国外标准以及国内检测设备的测试方法项目进行试验验证。我们做了大量产品的数据验证，针对油基型、全合成、半合成等不同系列的产品，以及选用不同的材质，如316不锈钢、1045钢，以及7075铝等，主要还是以挤压方式做了大量数据的测试，因材质的不同，我们也采用了不同的转速进行测度，通过这些数据的检测一方面是验证不同材质对于润滑性能的表现，以及验证其重复性方面的数据验证。此润滑性数据验证，也是为了进一步评价该油液的润滑性能优劣之别，以便更好地模拟并贴近现场不同方式不同材质的加工，以提供润滑数据方面更有力的评价与支撑，包括对现场工件加工精度，以及刀具磨损使用寿命方面的评价，都能有很强的现实指导意义。本文件不规定标准物质，在每次试验中，使用参考比对溶液起到比较作用，并建议标准的使用方自行选用合适的润滑剂作为参考比对溶液。精密度试验使用的耗材具体数据如下：直刃的M5*8HSS-PMRH6-C挤压丝锥，符合执行标准GB/T28253-2025。试件材料情况：1.7075-T6合金铝，符合执行标准EN485-2016；2、S31603不锈钢，符合执行标准GB/T713.7-2023；3、45#碳素钢，符合执行标准GB/T711-2017。2.参考比对溶液：根据试件的材料差异选择不一致的参考比对溶液，316不锈钢采用油基型；1045#钢采用全合成润滑剂；7075-T6合金铝采用半合成润滑剂以上验证情况是基于实验室试验的数据，以及结合现场应用情况获取的相关信息相结合，而做出分析与评价。同时，针对测试结果精密度方面的评价，实验室也对不同样品进行了大量数据的验证，验证情况如下：重复性验证。其试验数据如下表1表1参考比对溶液和试样在不同试件中的攻丝扭矩数据ACDXXX注：使用铂索攻丝扭矩机，M5挤压攻丝，具有4.65mm肓孔和8mm表2表1中数据的初步可靠性统计根据以上数据的验证情况分析，我们得出本试验方法重复性方面的数据，并由此来规范界定关于测试精密度方面的数据。再现性验证目前暂不提供该测试方法的再现性验证，因目前没有其他实验室大量数据做参考，待以后再进行确定。在同一实验室，由同一操作者使用相同设备，按相同测试方法，并在短时间内对同一被测对象相互独立进行正常且正确操作，得到两次独立测试结果之差的绝(四)标准中涉及专利的情况1.授权专利号ZL201921979708.0《一种金属切削液性能测试设2.授权专利号ZL201921979721.6《一种金属切削液性能测试设备3.授权专利号ZL201921979724.X《一种金属切削液性能测试设4.授权专利号ZL201921979709.5《一种