切削液的主要功能是在刀具與工件材料之間實現排屑、冷卻和潤滑。如果應用正確，切削液將最大限度地增加產量，并提高加工安全性、刀具性能和零件質量。

 

在某些情況下，不使用冷卻液進行加工 (干式加工) 可能會帶來環境和成本方面的益處。但實際上許多應用都需要通過冷卻液來確保公差、表面質量和機械加工性這幾項因素。既然需要冷卻液，就應對其進行最佳利用以最大限度地發揮其真正的潛力。

 

對切削過程而言，冷卻液有多個非常重要的方面：

 

§ 冷卻液介質 

§ 冷卻液出口

§ 冷卻液壓力

 

冷卻液介質

車削時可使用許多種不同的冷卻液介質：

· 乳化液，這種油水混合物 (水中的油含量為5-10%) 是最常見的冷卻液介質；

· 油，某些機床使用油而不是乳化液；

· 壓縮空氣，用于排屑但不能很好地散熱；

· MQL (微量潤滑冷卻方式) - 含有潤滑所需的最小油量的壓縮空氣；

· 低溫致冷劑，使用這種液化氣體作為冷卻液可實現最大冷卻效果。

 

可通過車削刀具中的冷卻液通道應用乳化液、油和壓縮空氣?；\統地提到冷卻液時，我們指的是使用乳化液或油進行冷卻。MQL和低溫致冷劑需要專用設備。

 

冷卻液出口

大多數現代車削刀具都采用貫穿刀具的內冷設計，其中許多刀具實際上同時提供高精度上方冷卻液和下方冷卻液。刀具中的冷卻液出口可能屬于以下類型，可為您的加工帶來不同的益處：

 

· 高精度冷卻液，或高精度上方冷卻液，一個噴嘴 (或類似部件) 正對著前刀面的切削區域引導冷卻液射流。降低溫度并改善切屑控制?？膳c高冷卻液壓力一起用于改進斷屑性能；

· 下方冷卻液，作用于后刀面的一股冷卻液射流，能夠有效地為刀片散熱，從而延長刀具壽命；

· 傳統冷卻液出口，在大多數情況下具有比高精度冷卻液噴嘴更大的出口直徑的可調噴嘴。用于在加工過程中使冷卻液流過刀片和零件 (可能被視作傳統冷卻方式)。這些刀具不能與高壓冷卻液一起使用。

 

傳統冷卻液與高精度冷卻液的比較

 

高精度冷卻液

 

現代車削刀具配備的噴嘴能夠提供直接對準前刀面切削區域的高精度冷卻液，從而控制斷屑并確保安全加工。為了優化機床的能力、進一步延長刀具壽命并改進切屑形成效果，可通過改變噴嘴直徑對冷卻液流量和流速進行微調。

 

高精度冷卻液在冷卻液壓力較低時開始產生積極影響，但是，壓力越高，就越能成功地加工要求更高的材料。

 

使用高精度冷卻液，您將獲得改進的切屑控制、更長的刀具壽命、更好的加工安全性和更高的生產率。

 

不使用高精度冷卻液可能出現堵屑問題，從而導致機床停機、急修服務、更重的刀具磨損和較差的表面質量。

 

下方冷卻液

 

最現代的車削概念還采用下方冷卻液。下方冷卻液能夠控制切削區域中的熱量，從而實現更長的刀具壽命和可預測的加工。

 

下方冷卻液在冷卻液壓力較低時就已體現出明顯的效果，但是，壓力越高，我們能夠看到的刀具壽命延長效果就越大?？赏ㄟ^提高切削速度或進給來提高產量。

 

上方冷卻液還是下方冷卻液？或兩者皆有？

 

如果使用的刀具帶有上方 (高精度冷卻液) 和下方冷卻液，則在某些工序中關閉上方冷卻液可能比較有利。這在很大程度上取決于所加工的工件材料以及所用的材質和切削參數。

 

對于薄涂層材質，例如ISO S材料的首選PVD材質，最好同時使用上方和下方冷卻液來為刀片提供熱保護并避免塑性變形。

 

厚涂層材質 (例如ISO P和ISO K材料的首選CVD材質) 的涂層具有良好的熱保護性能。在粗加工到半精加工應用中，這些材質只需搭配下方冷卻液便能實現最佳刀具壽命。參見下面的藍色圖表和有關ISO P的說明。

 

對于較薄的涂層材質，例如ISO M材料的首選CVD材質，建議同時使用上方和下方冷卻液。然而，如果在應用中出現月牙洼磨損，則試著僅使用下方冷卻液，并比較刀具壽命。

 

鋼件車削的冷卻液建議

 

· 使用下方冷卻液可延長刀具壽命；

· 在需要改進的切屑控制時使用上方冷卻液 (和下方冷卻液)，通常在藍色切深 (ap) 和進給 (fn) 區域內需要這樣做；

· 在藍色區域之外，上方冷卻液可能導致切削刃輕微磨損并加重月牙洼磨損。月牙洼磨損可能難以評估，這意味著不可預測且短縮的刀具壽命。這也是建議使用下方冷卻液的原因。(如果下方冷卻液不可用，則使用配備傳統冷卻液出口的刀具)。

 

在加工不同材料時使用上方和下方冷卻液的益處

 

冷卻液壓力

高壓冷卻液會增加能耗，需要從可持續性和成本的角度考慮這一點。但是，高壓冷卻液也能以不同的方式提高生產率。

 

高壓高精度冷卻液

 

機床中的高冷卻液壓力可與噴嘴一起產生高速冷卻液射流，進而形成液壓楔。冷卻液射流有3種主要作用：

· 在接觸區內對刀片進行更高效的冷卻 (A)

· 強制切屑迅速離開刀面，從而減輕刀片的磨損 (B)

· 幫助將切屑沖斷成更小的碎片并將其從切削區域排出

 

使用正確的壓力

 

7 - 10 bar (100 - 150磅/平方英寸)

加工鋼和其它常見材料時，高精度冷卻液能夠實現改進的切屑控制和更高的加工安全性。這種高精度使您能夠在保持加工安全性的同時提高切削參數。

 

70 - 80 bar (1000 - 1200磅/平方英寸)

在壓力更高時，能改善斷屑情況。使用為高精度冷卻液設計的槽型能夠獲得更好的結果。

 

150-200 bar (2200-2900磅/平方英寸)

雙相不銹鋼和高溫合金等要求高的材料需要更高的壓力。使用帶高精度冷卻液供應噴嘴的刀柄和高精度冷卻液專用槽型。