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(gè)頗為通俗的名字，盡管這些金屬加工液其實(shí)也可以用來加工塑料、陶瓷、金屬陶瓷、復(fù)合纖維增強(qiáng)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(shí)還有許多其他重要的功能。

冷卻作用

冷卻作用是切削液對(duì)切削加工的一個(gè)主要貢獻(xiàn)。切削液對(duì)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(duì)工件、夾具和機(jī)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(dá)、泵和控制箱會(huì)在機(jī)床附近輻射熱量，即便是一個(gè)人站在機(jī)床前也會(huì)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(jī)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(jī)床系統(tǒng)達(dá)到相同的溫度。如果機(jī)床、工件和刀具間經(jīng)常存在大的溫度梯度，對(duì)切削液進(jìn)行冷卻處理就顯得特別重要。因?yàn)槔鋮s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(xì)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(jìn)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(jì)性等。在Nebraska-Lincoln大學(xué)的報(bào)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(duì)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(dá)到普通加工中心的尺寸那么大，增加了壓縮機(jī)的維護(hù)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(gè)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(jī)械師們經(jīng)常會(huì)有關(guān)于“水和油那個(gè)最重要”的熱烈討論。水是最好的冷卻劑，其比熱容遠(yuǎn)大于油，而水的蒸發(fā)潛熱也比油大一個(gè)數(shù)量級(jí)。無論產(chǎn)生多少熱量，水都會(huì)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(shí)上沒什么可爭論的，因?yàn)橛秃退挤浅Ｖ匾≌缥覀兗磳⒖吹降哪菢樱瑢?duì)有些加工工藝可能會(huì)更強(qiáng)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(shí)的剪切作用。這在低速切削時(shí)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(diǎn)軟化造成的。當(dāng)局部壓力很高時(shí)，工件材料就會(huì)焊接在刀具上，焊接的材料逐漸累積到一個(gè)極限，直至切屑沿前刀面運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力會(huì)導(dǎo)致積屑瘤脫落，有時(shí)還會(huì)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(shí)增加有時(shí)減少，但間隔并無規(guī)律。這是有例為證的，比如偶爾會(huì)在光滑的切屑背面發(fā)現(xiàn)銳利的粘連物質(zhì)。積屑瘤會(huì)改變刀具的幾何參數(shù)，因此會(huì)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(yán)重的月牙洼磨損。對(duì)于低速切削加工，潤滑比冷卻好處更多。

當(dāng)切屑速度增加時(shí)，積屑瘤現(xiàn)象會(huì)減弱，局部切削力降低，但剪切區(qū)會(huì)產(chǎn)生更多的熱量。而且當(dāng)切削速度增加時(shí)，對(duì)冷卻的需求就超過了對(duì)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(huì)留下一定數(shù)量的“油污”狀物質(zhì)，而水基產(chǎn)品會(huì)使工件表面無光澤。或許還是把冷卻和潤滑當(dāng)初一對(duì)互補(bǔ)的性能比較好，不同的加工工藝強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)不同而已。低速切削加工（拉削、刨削）時(shí)黏結(jié)磨損比較普遍；而高速切削加工（車削、銑削）時(shí)硬質(zhì)點(diǎn)磨損更明顯。潤滑對(duì)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(duì)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(shí)摩擦系數(shù)可能非常高，但高速時(shí)含硫化合物的活性開始起作用，摩擦系數(shù)降低。硫和氯對(duì)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(rèn)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(gè)次要、卻非常有用的功能是幫助潤滑機(jī)床部件，可以使機(jī)床部件滑動(dòng)面保持干凈，并形成油膜。導(dǎo)軌罩也會(huì)從潤滑型切削液中受益，來避免被粘住。但是需要謹(jǐn)慎地選擇切削液，以確保它與機(jī)床潤滑油、導(dǎo)軌油和密封元件相匹配。