在高速切削過程中痪寻，刀/工摩擦接觸區(qū)的高溫、高壓煤痕、高頻沖擊等對刀具性能提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)梧宫。尤其在高速切削具有高硬、高強(qiáng)摆碉、耐高溫特性的難加工材料時(shí)塘匣，由于高切削溫度和摩擦導(dǎo)致刀具急劇磨損往往是制約高速切削應(yīng)用的約定性因素。因此巷帝，加工中良好的冷卻和潤滑是難加工材料高速切削對切削介質(zhì)的關(guān)鍵條件忌卤。雖然濕式切削具有較好的冷卻與潤滑性能，但在高速切削時(shí)往往會(huì)加大銑刀刃在切入切出過程的溫度變化楞泼，產(chǎn)生熱疲勞驰徊，降低刀具壽命和可靠性，此外還有環(huán)境污染等問題堕阔。在不使用切削液的條件下通過優(yōu)化刀具材料與結(jié)構(gòu)能在一定程度上提高難加工材料的加工效率棍厂，然而切削液的冷卻、潤滑超陆、排屑等功能無法彌補(bǔ)勋桶，可能嚴(yán)重影響加工質(zhì)量、切削效率和刀具壽命铅州。如何選用合理有效的冷卻潤滑方式，以改善刀/工摩擦狀態(tài)和抑制刀具磨損定合，從而提高加工質(zhì)量和加工效率溶瞬，是推廣應(yīng)用高速切削技術(shù)時(shí)必須考慮的重要技術(shù)要素。

　　高速切削對切削介質(zhì)的性能要求

　　切削介質(zhì)冷卻性能的好壞喂惜，首先取決于切削介質(zhì)自身的性質(zhì)鄙骏，如導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容服半、汽化熱碗冈、汽化速度等，其次取決于切削介質(zhì)的作用方式，如噴射流量怪褐、噴射速度溜勃、噴射角度及噴射靶距等因素。氣體介質(zhì)的冷卻性能遠(yuǎn)低于液體介質(zhì)蝠欲，但高速切削也要考慮過度冷卻帶來的刀具熱疲勞失效問題廉丽，以及如何使切削介質(zhì)進(jìn)入刀/屑/界面和刀/工界面有效冷卻等問題。一般濕式切削由于切削介質(zhì)進(jìn)入問題和強(qiáng)烈的熱沖擊妻味，刀具磨損往往會(huì)加劇正压，故高速切削難加工材料多采用低溫風(fēng)冷、低溫微量潤滑等干式责球、準(zhǔn)干式切削方式焦履。

　　多數(shù)情況下采用切削介質(zhì)的最主要目的，是利用該介質(zhì)的減摩潤滑性能雏逾，以改善刀具/工件接觸區(qū)的摩擦接觸狀況嘉裤，從而提高刀具的使用壽命。

　　由于換熱系數(shù)的改變對刀具前刀面平均溫度有一定的影響校套，但對于切屑形成以及刀具前刀面的最高溫度（靠近切削刃口處）幾乎沒有影響价脾。因此，在距離刃口附近最高溫度區(qū)域的擴(kuò)散磨損變化不大笛匙，中間部位的擴(kuò)散磨損隨換熱系數(shù)的提高而降低侨把。在距離刃口較遠(yuǎn)處，切削溫度值相對較低妹孙，對刀具的擴(kuò)散磨損影響較小秋柄。圖2為不同摩擦系數(shù)條件下采用WC-Co硬質(zhì)合金高速正交切削TC4鈦合金時(shí)的前刀面擴(kuò)散磨損率的仿真分布曲線，距離切削刃口處的切削溫度最高肢姜，處于粘結(jié)接觸窗口內(nèi)部（Sticking Window）而受摩擦系數(shù)變化的影響較小主渤，因此，在靠近切削刃口處驰闺，刀具的擴(kuò)散磨損率變化不大瘪叉，但是滑動(dòng)接觸窗口區(qū)域隨著摩擦系數(shù)的增加，切削溫度相應(yīng)增加較為明顯呕豪，從而刀具擴(kuò)散磨損率也相應(yīng)較大药扒。

　　高速切削排屑問題將會(huì)對刀具的切削性能、加工表面質(zhì)量等產(chǎn)生一定的影響糯档。因此隙殴，高速切削要求切削介質(zhì)要具有一定的排屑作用。一般通過高速蜡幼、高壓掷栋、大流量的射流沖擊直接將切屑吹離刀具和加工區(qū)端制。

　　切削介質(zhì)的綠色性能要求介質(zhì)具有環(huán)境友好性，減少污染物的排放邦鲫。對人體造成最主要危害的是油霧中的可吸入顆粒物（PM10灸叼，空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤10μm的顆粒）。通常掂碱，顆粒直徑越小怜姿，進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)的部位也越深，對人體的危害也越大疼燥。一般情況下沧卢，空氣動(dòng)力學(xué)直徑≥10μm的顆粒物大部分會(huì)被阻擋在鼻腔外，不會(huì)進(jìn)入人體醉者，而直徑≤10μm的可吸入顆粒物則能順利進(jìn)入呼吸系統(tǒng)并會(huì)在人體內(nèi)沉積但狭，對人體健康造成長期的危害。因此撬即，對于可能產(chǎn)生油霧的冷卻潤滑方式立磁，必須控制介質(zhì)成分、油霧濃度及顆粒度大小剥槐，避免對生產(chǎn)現(xiàn)場人員的傷害唱歧。目前，在歐洲已開始禁用礦物基油作為切削介質(zhì)用油助潭。

　　低溫微量潤滑技術(shù)及應(yīng)用

　　低溫微量潤滑技術(shù)是將低溫風(fēng)冷切削技術(shù)與微量潤滑技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來的一種新型的高速切削加工冷卻潤滑技術(shù)烙凝，既充分利用低溫冷風(fēng)的冷卻效果，又充分利用微量潤滑的減摩潤滑效果打且。采用低溫微量潤滑技術(shù)輔助切削時(shí)宠录，通過低溫制冷設(shè)備將空氣、氮?dú)饣蚱渌麣怏w預(yù)先冷卻至-30℃左右帘战，然后將低溫氣體通過微量潤滑裝置祸麸，在噴嘴處形成低溫微量油霧（油氣），以高壓斑永、高速形式噴射到切削區(qū)椭斜，以實(shí)現(xiàn)刀/工接觸區(qū)的冷卻潤滑，改善切削區(qū)條件蛀埂。低溫微量潤滑切削技術(shù)炒肚，是從優(yōu)質(zhì)、高效妇乏、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)保的角度出發(fā)，將高速高效切削技術(shù)和綠色加工相結(jié)合鬓催，在真正可持續(xù)發(fā)展的意義上發(fā)展的一種新的先進(jìn)制造技術(shù)肺素。切削環(huán)境空氣質(zhì)量試驗(yàn)研究證實(shí)，封閉式加工系統(tǒng)中低溫MQL、常溫MQL以及冷卻液澆注下的機(jī)床外部工作場所環(huán)境油霧濃度均保持在較低的水平倍靡，達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)猴伶。而低溫MQL能夠有效抑制潤滑油的霧化和細(xì)顆粒油霧的生成率，相比常溫MQL更加環(huán)保和安全塌西。

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