切削液的作用概括起來主要有以下幾方面:
(1)冷卻作用 通過切削液與切削發(fā)熱的刀具、切屑和工件間的對流和汽化作用將切削區(qū)的熱量帶走,從而有效地降低切削溫度,減少工件和刀具的熱變形,保持刀具硬度,提高工件的加工精度和刀具壽命;同時,切削液的潤滑作用可減小切屑、工件和刀具的摩擦,減少切削熱的產(chǎn)生。切削液的冷卻性能與其導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、汽化熱以及黏度(或流動性)有關(guān),一般來說,水基切削液的冷卻效果最好,乳化液的次之,油基切削液的效果最差。切削液的加注方式、流量和流速等對冷卻效果也有一定的影響,澆注法加注切削液是常規(guī)的冷卻方式,通過刀具內(nèi)部的冷卻水道直接噴注至切削區(qū),特別是噴注到后面,冷卻效果更好。
(2)潤滑作用 切削過程中,刀具與切屑、工件之間存在很大的壓力,切削液難以進入形成液體潤滑狀態(tài)。一般情況下,切削液是依靠刀具與切屑和工件表面之間的毛細現(xiàn)象以及相對振動行程的泵吸作用從側(cè)面滲人,形成一層薄薄的潤滑膜或化學(xué)吸附膜,從而起到潤滑作用。刀具與切屑和工件之間的潤滑屬于邊界潤滑(即部分接觸表面形成油膜),切削液的滲透能力、吸附成膜的能力和潤滑膜的強度對潤滑性能影響較大。一般情況下,油基切削液的潤滑效果最好,乳化液次之,水基切削液最差。合適的極壓添加劑對形成潤滑膜及其膜的強度有極大的幫助。切削條件對潤滑效果有一定影響,如切削速度越高,切削厚度越大,工件材料強度越高,切削液的潤滑效果就越差。
(3)清洗作用 切削液的噴射與流動作用可沖走切削區(qū)域的切屑、磨粒等碎屑除去切削過程匯總生成的切屑、磨屑以及鐵粉、油污和砂粒,防止機床和工件、刀具的沾污,提高已加工表面質(zhì)量。一定的壓力和流量是提高沖刷能力的影響因素,切削液的組成與添加劑可改善切削液的清洗效果。對于油基切削油,黏度越低,清洗能力越強,尤其是含有煤油、柴油等輕組分的切削油,滲透性和清洗性能更佳。含有表面活性劑的水基切削液,清洗效果較好,因為它能在表面上形成吸附膜,阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上,同時它能滲人粒子和油泥粘附的界面上,把它從界面上分離,隨切削液帶走,保持切削液清潔。
(4)防銹作用 首先,金屬防銹在工件加工后或工序之間流轉(zhuǎn)過程中暫時存放時有此要求;其次,金屬切削機床工作部件的表面防護,特別是冷卻水道等不易擦洗的部位,防銹作用不容忽視。在切削液中加入防銹添加劑,可以在金屬材料的表面上形成附著力很強的一層保護膜,或與金屬化合形成鈍化膜,對工件、機床、刀具都能起到很好的防銹、防蝕作用。我國南方地區(qū)潮濕多雨季節(jié),更應(yīng)注意工序間防銹措施。切削液除具有以上四個作用之外,還要求容易配制,使用方便,穩(wěn)定性好,綠色環(huán)保和對人體無害等。