僅僅20年前，切削液是便宜的，且多數(shù)占加工成本的比重少于3%。所以很少有機(jī)械加工廠對(duì)它們過(guò)多關(guān)注。在那時(shí)以后，隨著時(shí)間的推移，發(fā)生了戲劇性的變化：如今的切削液費(fèi)用估計(jì)達(dá)每年幾十億美圓，且占生產(chǎn)成本比重高達(dá)15%�，F(xiàn)在，機(jī)加工行業(yè)無(wú)時(shí)不刻都在為他們的切削液擔(dān)憂(yōu)。
sW@_q8lG \Jr7Hy1; 切削液，尤其是那些含油的切削液，已成為巨大的負(fù)擔(dān)。不管某種切削液有多么安全和環(huán)保，政府法令仍將要求你從傾倒到池里的那一刻起進(jìn)行特殊處理。即使當(dāng)?shù)卣试S你將清潔的不含油的合成液從桶中傾倒到排水溝，一旦它同機(jī)床里夾雜的油和金屬碎屑混合，它就變成一種受控的工業(yè)廢料。不僅美國(guó)環(huán)境保護(hù)局管理這種混合物的處理，而且許多州和地方政府也已把它們作為有害廢物進(jìn)行分類(lèi)，如果它們含油和某些合金，則要嚴(yán)加控制。
h.aXW]]}(P hKN/&P^ 因?yàn)楹芏喔咚偌庸ず颓邢饕簢娮飚a(chǎn)生細(xì)顆粒油霧或工人能呼吸到的氣溶膠，政府機(jī)構(gòu)還限制空氣里切削油霧的允許含量，提高了機(jī)加工企業(yè)計(jì)劃成本和責(zé)任，環(huán)境保護(hù)局已經(jīng)計(jì)劃更嚴(yán)格的針對(duì)控制這些空氣里的微粒的標(biāo)準(zhǔn)。職業(yè)安全和健康管理局也正在考慮一個(gè)咨詢(xún)委員會(huì)推薦通過(guò)一個(gè)最大值到0.5mg/m3和作用水平到0.25mg/m3的法令來(lái)限制較低的切削液氣霧的允許暴露量。
u Bo~PiJ2" oMF[<Xf 維護(hù)、記錄存檔和遵循現(xiàn)行和計(jì)劃的規(guī)定所產(chǎn)生的成本正迫使切削液的價(jià)格迅速上漲。大型工廠支付從幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)的資金來(lái)維護(hù)切削液系統(tǒng)，只要有可能就安裝和使用合適的附件和油霧收集器以及切屑、碎屑和用過(guò)的切削液的處理來(lái)推遲它們的處理。其結(jié)果是很多機(jī)加工企業(yè)正在就通過(guò)干切削來(lái)避免費(fèi)用和伴隨切削液產(chǎn)生的副作用展開(kāi)討論。
j$khG R! m2to94y h 雖然大多數(shù)工廠可能承認(rèn)有消滅切削液的愿望，但他們不能確定能做得到。他們相信要獲得更高的速度和切削更硬的材料，他們必須使用切削液來(lái)維持競(jìng)爭(zhēng)力。很多從濕式加工轉(zhuǎn)變到干加工的可見(jiàn)成本也是高的，如今都不成為問(wèn)題。實(shí)際上，在很多加工中常規(guī)操作應(yīng)該是干加工。再者，干車(chē)硬材料和高速干銑削不僅是可行的而且是有利可圖的。其技巧是正確集成刀具、機(jī)床和切削技術(shù)。
]bAw>1,NVD ++d[YhO 切削液有損害而沒(méi)有幫助
lFc^y /m+.5Qz9)@ 更多采用干切削最大的障礙之一是切削液對(duì)于取得較好光潔度和更長(zhǎng)刀具壽命是必要的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。雖然現(xiàn)實(shí)中對(duì)于許多應(yīng)用仍然是必要的，但是研究表明有了現(xiàn)代切削刀具材料和當(dāng)今更高的切削速度就不是這樣的。先進(jìn)的硬質(zhì)合金材質(zhì)等級(jí)，尤其是有涂層保護(hù)的，在高速高溫下不使用切削液實(shí)際上切得更有效率。實(shí)際上在斷續(xù)切削時(shí)切削區(qū)溫度越高，切削液越變得不合適。
7iH%1f I <$m% 這種似乎是跟直覺(jué)相反的趨勢(shì)的原因在于切削區(qū)變得非常熱，通常超過(guò)攝氏1000度，尤其是在高速切削和硬材料切削時(shí)。舉例來(lái)說(shuō)，假定切削液能克服銑刀高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，切削液在到達(dá)切削區(qū)之前早已汽化并對(duì)那里幾乎沒(méi)有冷卻作用。
w;V+)r?w #(r1b'jfP 結(jié)果是有一個(gè)在當(dāng)?shù)镀腥肭谐鰰r(shí)產(chǎn)生先天的溫度波動(dòng)更明顯的區(qū)別。隨著刀具的旋轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)镀谐鰰r(shí)冷卻，然后在切入時(shí)再一次被加熱。雖然在干加工時(shí)也發(fā)生加熱和冷卻循環(huán)，但是當(dāng)有切削液時(shí)溫度波動(dòng)更大。跟著發(fā)生的熱沖擊會(huì)在刀片上產(chǎn)生應(yīng)力并會(huì)過(guò)早地破裂。
Zex`n:Wl?j >2LlBLQ 相似的結(jié)果也在車(chē)削時(shí)發(fā)生。譬如當(dāng)在切削速度高于130m/min時(shí)切削碳鋼，暴露在冷卻液里不涂層硬質(zhì)合金刀片能承受顯著的熱沖擊少于40秒。這種沖擊通過(guò)輕微增加前刀面磨損和劇烈的后刀面磨損戲劇性地縮短刀具壽命。因?yàn)榇蠖鄶?shù)生產(chǎn)車(chē)削少于40秒，對(duì)于刀具壽命來(lái)說(shuō)干車(chē)通常是更可取的。
:& $ WWv F ss@/- 另一方面，在鉆削時(shí)為了提供潤(rùn)滑和把切屑從孔里沖出來(lái)切削液通常是必須的。沒(méi)有切削液，切屑會(huì)堵在孔里，而且平均表面粗糙度Ra是濕式加工的兩倍。切削液通過(guò)潤(rùn)滑邊緣碰到孔壁的鉆尖也能降低必要的馬達(dá)扭矩。雖然涂層鉆頭在某種程度上會(huì)加倍切削液的潤(rùn)滑效果，但是降低切削力的涂層最可能的趨勢(shì)是把摩擦降到最低。
v'u} %FC wWB^m@:4 因?yàn)檫�沒(méi)有用于預(yù)測(cè)切削液效果和性能的科學(xué)模型，是否采用干切削你必定取決于具體的案例。潤(rùn)滑液通常針對(duì)低速加工、難加工材料、難加工和表面光潔度有要求，而一個(gè)有高冷卻能力的切削液會(huì)提高高速加工、易切材料、簡(jiǎn)單加工、積屑瘤問(wèn)題和緊尺寸公差加工的表現(xiàn)。然而很多時(shí)候切削液提供的額外性能并不值得額外的開(kāi)銷(xiāo)。在越來(lái)越多的應(yīng)用中，切削液簡(jiǎn)直是不必要的或徹頭徹尾有害的因?yàn)楝F(xiàn)代切削刀具適合更高的溫度而且壓縮空氣能從切削區(qū)域帶走熱切屑。
z6bI v } Z`{GjV3%wH 涂層處理熱量
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