切削液的冷却作用详解

在金属切削过程中，刀具切入工件材料，工件坯料受到刀具前刀面的推挤和摩擦。沿着某一斜面剪切滑移，产生塑性变形，同时伴随着产生高温使靠近前刀面处金属纤维化，并在切削刃附近与工件本体材料分离。

一部分变成切屑而排出，生成新鲜的加工表面，从而达到预定的几何形状、尺寸精度和表面质量。

使用金属切削液的目的是为了降低切削时的切削力及刀具与工件之间的摩擦，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度。

这样可以减少刀具磨损和提高刀具寿命，从而提高生产效率，改善工件表面粗糙度，保证工件加工精度，达到※佳经济效果。

切削液的冷切作用是依靠切(磨)削液的对流换热和汽化把切削热从固体(刀具、工件和切屑)带走，降低切削区的温度，减少工件变形，保持刀具硬度和尺寸。

切削液的冷却作用取决于它的热参数，特别是比热容和热导率。液体的流动条件和热导率也起着重要作用。

改变液体的流动条件，如提高流速和加大流量可以有效地提高切削液的冷却效果。

特别是对于冷却效果较差的油基切削液，加大切削液的供液压力和加大流量，可有效提高冷却性能。

在钻深孔和高速滚齿加工中就采用这个办法。采用喷雾冷却，使液体易于汽化，也可明显提高冷却效果。

切削液的冷却效果受切削液的渗透性能所影响，渗透性能好的切削液，对切削刃的冷却速度快。切削液的渗透性能与切削液的黏度和浸润性有关。低黏度油的渗透性比高黏度油好，油基切削液的渗透性比水基切削液好，而含有活化剂的水基切削液的渗透性能则大大提高。切削液的浸润性与切削液的表面张力有关，当液体的表面张力大时，液体在固体的表面向周围扩张而聚成液滴，这种液体的渗透性就差;当液体的表面张力小时，液体在固体表面向周围扩展，固体 -液体-气体的接触角很小，甚至接近零，此时液体的渗透性能就好，液体能迅速扩展到刀具与工件、刀具与切屑接触的缝隙中，便可加强冷却效果。

冷却作用的好坏还与泡沫有关，由于泡沫内部是空气，空气的导热性比水的导热性差，泡沫多的切削液冷却效率要降低。所以一般含活化剂的合成切削液都加入少量的乳化硅油消泡剂。

近年的研究表明，离子型水基的切削液能通过离子的反应，迅速消除切削和磨削时由于强烈摩擦所产生的静电荷，使工件不产生高热，起到良好的冷却效果。这类离子型切削液已广泛用作高速磨削和强力磨削的冷却润滑液。

（金属加工液之家）

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