東莞市塘廈騰德潤滑商行教您：切削液的冷卻和潤滑作用！
    玻璃切削液理解切削液的術(shù)語是一件重要的事情。“金屬加工液”已經(jīng)是一個頗為通俗的名字，盡管這些金屬加工液其實也可以用來加工塑料、陶瓷、金屬陶瓷、復(fù)合纖維增強材料和玻璃--這些都不是金屬。更廣義的是“切削和磨削液”。玻璃切削液的主要功能首先是冷卻，其次是潤滑，但同時還有許多其他重要的功能。

冷卻作用

冷卻作用是切削液對切削加工的一個主要貢獻。切削液對刀具和切屑兩者的界面上的冷卻作用是最關(guān)鍵的，此外切削液還對工件、夾具和機床起到冷卻作用。因此，切削液有助于建立系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性，有助于更好地控制尺寸。不僅是馬達、泵和控制箱會在機床附近輻射熱量，即便是一個人站在機床前也會輻射出約100W的熱量。夾具和工件可能是從別的區(qū)域帶到機床內(nèi)的，甚至可能是從與車間內(nèi)部有明顯溫差的外部什么地方帶來的。切削液尤其是水基切削液，因具有巨大的熱容量，而可以快速使工件和機床系統(tǒng)達到相同的溫度。如果機床、工件和刀具間經(jīng)常存在大的溫度梯度，對切削液進行冷卻處理就顯得特別重要。因為冷卻不僅能使切削液降溫，保持熱穩(wěn)定性，而且還可以通過降低溫度和溫升減少細菌的繁殖，從而延長切削液的使用壽命。

保持切削刀具冷卻十分重要，目的是要避免因溫度超過刀具的軟化溫度而使刀具軟化進而導(dǎo)致快速磨損。有人曾嘗試采用低溫冷卻技術(shù)來冷卻刀具。1995年Wright State 大學(xué)的研究中，采用了液氮作為切削液用于鈦金屬的銑削。應(yīng)用低溫冷卻液的確可以帶來明顯的刀具壽命延長，不過這種方法也存在一些其他問題，如環(huán)境問題和加工工藝的經(jīng)濟性等。在Nebraska-Lincoln大學(xué)的報道中，使用了低溫冷卻的散熱片，將其內(nèi)置于車刀的刀柄內(nèi)，在此，沒有液氮釋放到大氣中，刀具壽命也延長了三到五倍。

有人曾嘗試不使用液體的切削液，而改用空氣。但不論是采用小流量高壓空氣，或大流量低壓空氣，對工件質(zhì)量或刀具壽命都沒有提高。而大流量高壓空氣契爾氏顯示出一定的改善，但是，傳送空氣的壓縮設(shè)備差不多要達到普通加工中心的尺寸那么大，增加了壓縮機的維護成本，還帶來了噪聲污染，因此單單使用壓縮空氣并不是一個可行的選擇。

潤滑作用

冷卻和潤滑是使用切削液的兩大主要理由。機械師們經(jīng)常會有關(guān)于“水和油那個最重要”的熱烈討論。水是最好的冷卻劑，其比熱容遠大于油，而水的蒸發(fā)潛熱也比油大一個數(shù)量級。無論產(chǎn)生多少熱量，水都會把熱量從切削區(qū)帶走。另一方面，油可以提供潤滑，而水無法做到。潤滑可以減少摩擦，從而不產(chǎn)生熱量，因此也不需要帶走熱量。

事實上沒什么可爭論的，因為油和水都非常重要！正如我們即將看到的那樣，對有些加工工藝可能會更強調(diào)冷卻，而不是潤滑，反之亦然。

潤滑可以減少摩擦熱的產(chǎn)生，但其他地方產(chǎn)生的熱量仍然需要冷卻，比如形成切屑時的剪切作用。這在低速切削時表現(xiàn)得更為明顯，諸如拉削和攻絲這類低速加工就容易產(chǎn)生更高的局部切削力，導(dǎo)致在刀具上形成積屑瘤。刀具上的材料堆積是由于工件材料在切削點軟化造成的。當局部壓力很高時，工件材料就會焊接在刀具上，焊接的材料逐漸累積到一個極限，直至切屑沿前刀面運動產(chǎn)生的力會導(dǎo)致積屑瘤脫落，有時還會把刀具的材料帶走一部分。產(chǎn)生積屑瘤是循環(huán)性的，有時增加有時減少，但間隔并無規(guī)律。這是有例為證的，比如偶爾會在光滑的切屑背面發(fā)現(xiàn)銳利的粘連物質(zhì)。積屑瘤會改變刀具的幾何參數(shù)，因此會產(chǎn)生更多的摩擦熱，產(chǎn)生的更長的帶狀切屑，并造成更嚴重的月牙洼磨損。對于低速切削加工，潤滑比冷卻好處更多。

當切屑速度增加時，積屑瘤現(xiàn)象會減弱，局部切削力降低，但剪切區(qū)會產(chǎn)生更多的熱量。而且當切削速度增加時，對冷卻的需求就超過了對潤滑的需求。但通常來講，使用油基產(chǎn)品比水基產(chǎn)品能得到更好的表面光潔度。由于在刀具和工件表面的大面積接觸，油基產(chǎn)品會留下一定數(shù)量的“油污”狀物質(zhì)，而水基產(chǎn)品會使工件表面無光澤。或許還是把冷卻和潤滑當初一對互補的性能比較好，不同的加工工藝強調(diào)的重點不同而已。低速切削加工（拉削、刨削）時黏結(jié)磨損比較普遍；而高速切削加工（車削、銑削）時硬質(zhì)點磨損更明顯。潤滑對較軟的材質(zhì)有好處。隨著合成油和化合物的出現(xiàn)，或許并不總是用油來起潤滑作用了。合成化學(xué)潤滑劑可以用于全合成切削液中，在一定的切削速度下，對于某些材料其降低摩擦系數(shù)的效果令人吃驚。有些化合物的性能發(fā)揮取決于溫度，低速時摩擦系數(shù)可能非常高，但高速時含硫化合物的活性開始起作用，摩擦系數(shù)降低。硫和氯對于摩擦系數(shù)的影響取決于溫度，因此使用含硫氯化潤滑劑的切削液就被認為是一種“通用的”化學(xué)潤滑劑（見附圖）。磨削加工的界面溫度很高，因此含氯化合物的幫助不大，而含硫化合物可以耐受較高的溫度。

切削還有一個次要、卻非常有用的功能是幫助潤滑機床部件，可以使機床部件滑動面保持干凈，并形成油膜。導(dǎo)軌罩也會從潤滑型切削液中受益，來避免被粘住。但是需要謹慎地選擇切削液，以確保它與機床潤滑油、導(dǎo)軌油和密封元件相匹配。