CNC加工中“切削液”的作用有哪些？

來源：發(fā)布時(shí)間：2025-09-10

一、作用 1：冷卻（降低切削溫度，保護(hù)刀具與工件）切削過程中，刀具與工件、切屑之間的劇烈摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱量（如高速銑削鋼件時(shí)，切削區(qū)溫度可高達(dá) 800~1200℃），若熱量無法及時(shí)散發(fā)，會(huì)導(dǎo)致兩大問題：

刀具失效：高溫會(huì)加速刀具材料的軟化（如硬質(zhì)合金在 600℃以上硬度下降）、氧化（刃口出現(xiàn) “燒蝕”），縮短刀具壽命（如未用切削液時(shí)，刀具壽命可能減少 50% 以上）；工件變形：高溫會(huì)使工件（尤其鋁合金、鈦合金等導(dǎo)熱性差的材料）產(chǎn)生熱變形，導(dǎo)致尺寸超差（如薄壁件加工時(shí)，熱變形可能使公差超出 IT7 級(jí)）。

切削液的冷卻作用通過兩種方式實(shí)現(xiàn)：

對(duì)流換熱：切削液直接沖刷切削區(qū)，將熱量帶走（如高壓內(nèi)冷刀具通過刀柄向刃口噴射切削液，冷卻效率比外部澆注高 3~5 倍）；汽化吸熱：部分切削液（如乳化液）在高溫下少量汽化，吸收大量熱量，進(jìn)一步降低局部溫度。二、作用 2：潤滑（減少摩擦，提升表面質(zhì)量）刀具刃口與工件、切屑的摩擦不僅產(chǎn)生熱量，還會(huì)導(dǎo)致：

刀具刃口磨損加?。ㄈ畿囅魉苄圆牧蠒r(shí)，切屑與前刀面的 “黏結(jié)磨損”）；工件表面出現(xiàn) “積屑瘤”（塑性材料切削時(shí)，切屑碎片黏附在刃口形成硬瘤，導(dǎo)致表面劃傷）；表面粗糙度升高（摩擦導(dǎo)致切削軌跡不規(guī)則，出現(xiàn) “鱗刺”“波紋”）。

切削液的潤滑作用通過以下機(jī)制實(shí)現(xiàn)：

形成潤滑膜：切削液中的油性添加劑（如脂肪酸、酯類）會(huì)在刀具與工件、切屑表面形成一層極薄的吸附膜（厚度約 0.1~1μm），減少金屬間的直接接觸，降低摩擦系數(shù)（可從 0.3~0.5 降至 0.1~0.2）；減少黏結(jié)：潤滑膜能阻止切屑與刀具前刀面的黏結(jié)，避免積屑瘤產(chǎn)生，使表面粗糙度從 Ra3.2μm 降至 Ra0.8~1.6μm；保護(hù)刃口：潤滑膜可減少刃口的 “微觀磨損”（如崩刃、缺口），尤其適合精密加工（如鏡面銑削、螺紋精車）。三、作用 3：排屑（切屑，避免二次切削）CNC 加工中，切屑若殘留在切削區(qū)，會(huì)引發(fā) “二次切削” 問題：

殘屑被刀具再次切削，導(dǎo)致刀具額外磨損（如銑削深腔時(shí)，切屑堆積在腔底，被銑刀反復(fù)碾壓）；殘屑劃傷已加工表面（如車削外圓時(shí)，切屑纏繞在工件上，與刀具摩擦產(chǎn)生劃痕）；殘屑堵塞刀具排屑槽（如深孔鉆削時(shí)，切屑無法排出會(huì)導(dǎo)致鉆頭 “卡死”）。

切削液的排屑作用主要通過：

沖刷力：切削液以一定壓力（通常 0.1~0.5MPa，高壓加工可達(dá) 10~20MPa）噴射到切削區(qū)，將切屑從刀具與工件之間的間隙沖走，避免堆積；懸浮性：部分切削液（如乳化液、合成切削液）具有良好的懸浮性，能將細(xì)小切屑（如鋁屑、鑄鐵屑）懸浮在液體中，隨切削液循環(huán)排出，防止沉淀堵塞管路。四、作用 4：防銹（保護(hù)工件與機(jī)床，延長設(shè)備壽命）加工后的工件若暴露在空氣中，易因水分、氧氣作用產(chǎn)生銹蝕（如碳鋼工件在潮濕環(huán)境中幾小時(shí)內(nèi)即出現(xiàn)銹斑）；同時(shí)，切削液中的水分也可能腐蝕機(jī)床導(dǎo)軌、主軸等金屬部件。

切削液的防銹作用通過：

形成防銹膜：切削液中的防銹添加劑（如亞硝酸鈉、磷酸鹽）會(huì)在金屬表面形成一層致密的化學(xué)吸附膜（厚度約 0.01~0.05μm），隔絕空氣和水分，阻止氧化；調(diào)節(jié) pH 值：多數(shù)切削液（如乳化液）的 pH 值控制在 8~10（弱堿性），可中和空氣中的酸性物質(zhì)，減少金屬腐蝕，通常能使工件防銹期達(dá)到 1~7 天（根據(jù)防銹添加劑類型調(diào)整）；保護(hù)機(jī)床部件：切削液循環(huán)時(shí)會(huì)潤滑機(jī)床導(dǎo)軌、絲杠等運(yùn)動(dòng)部件，同時(shí)形成防銹膜，避免導(dǎo)軌因潮濕生銹導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)卡頓。五、其他輔助作用降低加工噪音：切削液的潤滑和緩沖作用可減少刀具與工件的沖擊摩擦，降低加工噪音（如銑削時(shí)噪音可從 90dB 降至 75~80dB）；改善加工穩(wěn)定性：冷卻和潤滑的協(xié)同作用可減少刀具振動(dòng)（顫振），尤其適合高速加工（如鋁合金高速銑削），避免因振動(dòng)導(dǎo)致的尺寸波動(dòng)；延長切削液壽命：部分切削液含添加劑（如異噻唑啉酮），可抑制細(xì)菌、霉菌滋生，避免切削液變質(zhì)發(fā)臭（通?？裳娱L使用壽命至 3~6 個(gè)月）?？偨Y(jié)切削液的四大作用（冷卻、潤滑、排屑、防銹）相互協(xié)同，直接影響加工質(zhì)量（表面粗糙度、尺寸精度）、刀具壽命和生產(chǎn)效率。實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)加工材料（如碳鋼用乳化液、鋁合金用合成切削液）、加工方式（如高速銑削用高壓切削液、深孔鉆用極壓切削液）選擇合適類型的切削液，才能比較大化其作用 —— 例如，加工鈦合金（導(dǎo)熱差、易黏刀）時(shí)，需選用 “高潤滑 + 高冷卻” 的極壓切削液；加工鑄鐵（切屑多、易生銹）時(shí)，需選用 “高排屑 + 高防銹” 的乳化液。編輯分享切削液的種類有哪些？選擇切削液時(shí)需要考慮哪些因素？如何正確使用切削液？

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