在金屬切削過(guò)程中裁愉，為提高切削效率磅芬，提高工件的精度和降低工件表面粗糙度最咖，延長(zhǎng)刀具使用壽命沈跷，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果，就必須減少刀具與工件碑甘、刀具與切屑之間磨擦亮铛，及時(shí)帶走切削區(qū)內(nèi)因材料變形而產(chǎn)生的熱量。要達(dá)到這些目的销顷，一方面是通過(guò)開(kāi)發(fā)高硬度耐高溫的刀具材料和改進(jìn)刀具的幾何形狀,如隨著碳素鋼受卒、高速鋼硬質(zhì)合金及陶瓷等刀具材料的相繼問(wèn)世以及使用轉(zhuǎn)位刀具等，使金屬切削的加工率得到迅速提高灼烫；另一方面采用性能優(yōu)良的切(磨)削液往往可以明顯提高切削效率筋蝴，降低工件表面粗糙度，延長(zhǎng)刀具使用壽命窄忱，取得良好和經(jīng)濟(jì)效益岛涝。切削液作用有如下幾方面：

　　1.冷卻作用

　　冷卻作用是依靠切削液的對(duì)流換熱和汽化把切削熱從固體(刀具、工件和切屑)帶走糟秘，降低切削區(qū)的溫度简逮，減少工件變形球散，保持刀具硬度和尺寸。

　　切削液的冷卻作用取決于它的熱參數(shù)值散庶，特別是比熱容和熱導(dǎo)率蕉堰。此外，液體的流動(dòng)條件和熱交換系數(shù)也起重要作用督赤，熱交換系數(shù)可以通過(guò)改變表面活性材料和汽化熱大小來(lái)提高嘁灯。水具有較高的比熱容和大的導(dǎo)熱率，所以水基的切削性能要比油基切削液好躲舌。表1-1為水和油的執(zhí)參數(shù)值丑婿。

　　改變液體的流動(dòng)條件，如提高流速和加大流量可以有效地提高切削液的冷卻效果没卸，特別對(duì)于對(duì)于冷卻效果差的油基切削液羹奉，加大切削液的供液壓力和加大流量，可有較提高冷卻性能约计。在槍鉆深孔和高速滾齒加工中就采用這個(gè)辦法诀拭。采用噴霧冷卻，使液體易于汽化善簸，也可明顯提高冷卻效果传撰。

　　切削液的冷卻效果受切削液的滲透性能所影響，滲透性能好的切削液呛产，對(duì)刀刃的冷卻速度快距搂，切削液的滲透性能與切削液的粘度和浸潤(rùn)性有關(guān)。低粘度液體比高粘度液體滲透性能要好治勒，油基切削液的滲透性能比水基切削液滲透性能要強(qiáng)恰磷，含有表面活性劑的水基切削液其滲透性能則大大有所提高。切削液的浸潤(rùn)性能與切削液的表面張力有關(guān)路倔，當(dāng)液體表面張力大時(shí)熏屎，液體在固體的表面向周?chē)鷶U(kuò)張聚集成液滴，這種液體的滲透性能就差逮赋；當(dāng)液體表面張力小時(shí)京嗽，液體在固體表面向周?chē)鷶U(kuò)展，固體－液體－氣體的接觸角很小卓奄，甚至為零筑凫，此時(shí)液體的滲透性能就好，液體能迅速擴(kuò)展到刀具與工件并村，刀具與切屑接觸的縫隙中巍实，便可加強(qiáng)冷卻效果。

　　冷卻作用的好壞還與泡沫有關(guān)，由于泡沫內(nèi)部是空氣棚潦，空氣的導(dǎo)熱性差令漂，泡沫多的切削液冷卻效果會(huì)降低，所以一般含表面活性劑的合成切削液都加入了少量的乳化硅油丸边，起到消泡作用叠必。近年的研究表明，離子型水基切削液能通過(guò)離子的反應(yīng)妹窖，迅速消除切削和磨削時(shí)由于強(qiáng)烈磨擦所產(chǎn)生的靜電荷纬朝，合工件不產(chǎn)生高熱，起到良好的冷卻效果骄呼，這類(lèi)離子型切削液已廣泛用作高速磨削和強(qiáng)力磨削的冷卻潤(rùn)滑液共苛。

　　2.潤(rùn)滑作用

　　在切削加工中，刀具與切削蜓萄、刀具與工件表面之間產(chǎn)生磨擦氢莫，切削液就是減輕這種磨擦的潤(rùn)滑劑。

　　刀具方面秤慌，由于刀具在切削過(guò)程中帶有后角邦擎，它與被加工材料接觸部分比前刀面少接觸壓力也低，因此式涝，后刀面的摩擦潤(rùn)滑狀態(tài)接近于邊界潤(rùn)滑狀態(tài)僧逞，一般使用吸附性強(qiáng)的物質(zhì)，如油性劑和抗剪強(qiáng)度降低的極壓劑图汪，能有效地減少摩擦杏蟋。前刀面的狀況與后刀面不同，剪切區(qū)經(jīng)變形的切削在受到刀具推擠的情況下被迫擠出派憨，其接觸壓力大，切削也因塑性變形而達(dá)到高溫岳舔，在供給切削液后笔碌，切削也因受到驟冷而收縮，使前刀面上的刀與切屑接觸長(zhǎng)度及切屑與刀具間的金屬接觸面積減少躲扣，同時(shí)還使平均剪切應(yīng)力降低甚脉，這樣就導(dǎo)致了剪切角的增大和切削力的減少，從而使工件材料的切削加工性能得到改善铆农。

　　在磨削過(guò)程中牺氨，加入磨削液后，磨削液滲入磨粒與工件及磨粒與磨屑之間形成潤(rùn)滑膜墩剖，由于這層潤(rùn)滑膜使得這些界面的摩擦減輕猴凹，防止磨粒切削刃的摩擦磨損，工件表面粗糙度降低。

　　切削液的潤(rùn)滑作用郊霎，一般油基切削液比水基切削液優(yōu)越沼头，含油性、極壓添加劑的油基切削液效果更好书劝。油性添加劑一般是帶有極壓性基( )等的長(zhǎng)連有機(jī)化合物进倍，如高級(jí)脂肪酸、高級(jí)醇购对、動(dòng)植物油脂等猾昆。油基添加劑是通過(guò)極性基吸附在金屬的表面上形成一層潤(rùn)滑膜，減少刀具與工件协包、刀具與切屑之間的摩擦帅珍，從而達(dá)到減少切削阻力，延長(zhǎng)刀具壽命扇胀，降低工件表面粗糙度的目的跑既。油性添加劑的作用只限于溫度較低的狀況，當(dāng)溫度超過(guò)200℃忌党，油性劑的吸附層受到破壞而失去潤(rùn)滑作用轿白，所以一般低速、精密切削使用含有油性添加劑的切削液铺举，而在高速罢摧、重切削的場(chǎng)合，應(yīng)使用含有極壓添加劑的切削液劫伊。

　　所謂極壓添加劑是一些含有硫拆聋、磷、氯元素的化合物姊呐，這些化合物在高溫下與金屬起化反應(yīng)懒披，生成硫化鐵、磷化鐵剖张、氯化鐵等切诀，具有低剪切強(qiáng)度的物質(zhì)，從而降低了切削阻力搔弄，減少了刀具與工件幅虑、刀具與切屑的摩擦，使切削過(guò)程易于進(jìn)行顾犹。含有極壓添加劑的切削液還可以抑制積屑瘤的生成倒庵，改善工件表面粗糙度。

　　氯化鐵的結(jié)晶呈層狀結(jié)構(gòu)炫刷，所以剪切強(qiáng)度最低擎宝。氯化鐵與硫化鐵相比郁妈，其熔點(diǎn)低，在高溫下(約400℃)會(huì)失去潤(rùn)滑作用认臊。磷酸鐵介于氯化鐵和硫化鐵之間圃庭，硫化鐵耐高溫性能(700℃)最好，在重負(fù)荷切削及難切削材料的加工中一般都使用含有硫極壓劑的切削液失晴。

　　極壓添加劑除了和鋼剧腻、鐵等黑色金屬起化學(xué)反應(yīng)生成具有低剪切強(qiáng)度的潤(rùn)滑膜外，對(duì)銅滑信、鋁等有色金屬同樣有這個(gè)作用占找。不過(guò)有色金屬的切削一般不宜用活性極壓添加劑，以免對(duì)工件造成腐蝕煞恭。

　　切削液的潤(rùn)滑作用同樣與切削液的滲透性有關(guān)络务，滲透性能好的切削液，潤(rùn)滑劑能及時(shí)滲入到切屑與刀具界面和刀具與工件界面井翅，在切屑怠鲜、工件和刀具表面形成潤(rùn)滑膜福互，降低摩擦系數(shù)厨诸，減少切削阻力。

　　切削液除上述的潤(rùn)滑效果外悯歇，最近研究認(rèn)為厦绪，切削可以直接滲入到金屬表面的微小裂紋中湃杏，改變了被加工材料的物理性質(zhì)，從而降低切削阻力逛镶，使切削過(guò)程容易進(jìn)行迄埃。

　　3.清洗作用

　　在金屬切削過(guò)程中，切削兑障、鐵粉侄非、磨屑、油污等物易粘附在工件表面和刀具流译、砂輪上逞怨，影響切削效果，同時(shí)使工件和機(jī)床變臟先蒋，不易清洗所以切削液必須有良好的清洗作用骇钦，對(duì)于油基切削液宛渐，粘度越低竞漾，清洗能力越強(qiáng)，特別是含有柴油窥翩、煤油等輕組份的切削液业岁，滲透和清洗性能就更好鳞仙。含有表面活性劑的水基切削液，清洗效果較好表面活性劑一方面能吸附各種粒子笔时、油泥展松，并在工件表面形成一層吸附膜，阻止粒子和油泥粘附在工件辨头、刀具和砂輪上脂圾，另一方面能滲入到粒子和油污粘附的界面上把粒子和油污從界面上分離，隨切削液帶走曙早，從而起到清洗作用色矿。切削液的清洗作用還應(yīng)表現(xiàn)在對(duì)切屑、磨悄邻冷、鐵粉决癞、油污等有良好的分離和沉降作用。循環(huán)使用的切削液在回流到冷卻槽后能迅速使切屑妆跌、鐵粉榴廷、磨屑、微粒等沉降于容器的底部油污等物懸浮于液面上证账，這樣便可保證切削液反復(fù)使用后仍能保持清潔钢战，保證加工質(zhì)量和延長(zhǎng)使用周期。

　　4.防銹作用

　　在切削加工過(guò)程中项茸，工件如果與水和切削液分解或氧化變質(zhì)所產(chǎn)生的腐蝕介質(zhì)接觸祠乃，如與硫、二氧化硫兑燥、氯離子亮瓷、酸、硫化氫降瞳、堿等接觸就會(huì)受到腐蝕嘱支，機(jī)床與切削液接觸的部位也會(huì)因此而產(chǎn)生腐蝕，在工件加工后或工序間存放期間挣饥，如果切削液沒(méi)有一定的防銹能力除师，工件會(huì)受到空氣中的水分及腐蝕介質(zhì)的侵蝕而產(chǎn)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，造成工件生銹扔枫，因此汛聚，要求切削液必須具有較好的防銹性能，這是切削液最基本的性能之一短荐。切削油一般都具備一定有防銹能力倚舀，如果工序間存放周期不長(zhǎng)，可以不加防銹添加劑忍宋，因?yàn)樵谇邢饔椭屑尤?a target="_blank" class="mmstipa1" >石油磺酸鋇等防銹添加劑會(huì)使切削油的抗磨性能下降将囱。如要求防銹性能好的切削油恒欣，可加入0.1%~0.3%的十二烯基丁二酸。要求對(duì)銅無(wú)腐蝕的切削油挖榜，可添加0.2%~0.3%苯并三氮唑髓界，能有效的防止銅的變色和腐蝕。乳化油中一般加入石油磺酸鋇和石油磺酸鈉及三乙醇胺作防銹添加劑挣傻，石油磺酸鈉和脂肪酸三乙醇胺同時(shí)也是一種良好的乳化劑咪犹。這些防銹添加劑能定向吸附在金屬表面上，形成一層吸附膜棵欧，使金屬表面與水擦灸、氧等介質(zhì)隔離，直到防銹作用垛淮。水基合成切削液要加入水溶性的防銹添加劑剂撑，如單乙醇胺、二乙醇胺根适、三乙醇胺苞毡、乙醇胺硼酸鹽、脂肪酸皂等继谚。亞硝酸鈉烈菌、硼酸鹽也是良好的水溶性防銹劑，對(duì)于水基切削液花履，要求Ph=9.5芽世，有利于提高切削液對(duì)黑色金屬的防銹作用護(hù)延長(zhǎng)切削液的使用周期。

　　5.切削液的性能

　　儲(chǔ)存穩(wěn)定性好诡壁，在機(jī)床和冷卻系統(tǒng)使用和在倉(cāng)庫(kù)貯存期內(nèi)济瓢，切削液不應(yīng)產(chǎn)生沉淀或分層，對(duì)于乳化液和合成型水基切削液妹卿，應(yīng)具備良好的穩(wěn)定性旺矾，不會(huì)析油、析皂夺克，對(duì)細(xì)菌和霉菌有一定的抵抗能力箕宙，不易發(fā)臭變質(zhì)，使用周期較長(zhǎng)铺纽。

　　對(duì)人體無(wú)害柬帕，無(wú)剌激性氣味，便于回收诫瑞，不會(huì)污染環(huán)境秃囚。廢液經(jīng)處理后能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

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