談?wù)劷饘偾邢鬟^程的潤滑特點
金屬切削的潤滑與一般部件的潤滑有許多不同的地方，這是由于切削過程的特點決定的。通過以下文章,科博潤滑油跟大家談?wù)劷饘偾邢鬟^程的潤滑特點。
切削過程的特點是被切削金屬層在切削刃的切割和前刀面的推擠作用下進行的。由于往被加工件上施加的壓力遠遠超過其彈性極限，而造成被加工件的塑性變形或稱永久性變形。所以工具與被加工件之間的單位面積上的壓力，比一般被潤滑部件的彈性極限以內(nèi)的表面壓力大的多。被切削金屬層經(jīng)過塑性變形轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?。切屑以很大的壓力（最高可達2000～3000Mpa[2]）作用在前刀面上，并以較高速度沿前刀面流出。
由于被切削金屬的塑性變形區(qū)，切削底面與刀具前刀面接觸摩擦區(qū)以及刀具后刀面與以加工表面的摩擦區(qū)在切削過程中都要產(chǎn)生熱量，所以切削區(qū)溫度很高。切削塑性金屬時，第一變形區(qū)和第二變形區(qū)是切削熱的主要來源；切削脆性金屬時，第三變形區(qū)是切削熱的主要來源。由此可知，金屬切削過程中的熱主要是由于塑性變形和接觸摩擦產(chǎn)生的。而金屬塑性變形屬于金屬的內(nèi)摩擦，所以嚴格地說，切削過程中的熱是金屬的外摩擦和內(nèi)摩擦造成的。其內(nèi)摩擦熱比外摩擦的一般部件潤滑時大的多，可以達到攝氏數(shù)百度以上的溫度。
因此，對于高溫下的切削，冷卻和潤滑顯的十分重要，而一般部件潤滑幾乎不存在冷卻問題。
一般被潤滑的部件，絕大部分能量用以作功，只有較少部分能量轉(zhuǎn)化為熱能。而切削過程所消耗的能量，除創(chuàng)傷面的表面能、加工面和切削中的殘留應(yīng)變能等占1%～3%，外97%的工作能量都轉(zhuǎn)化為熱能。其中2/3的能量消耗于塑性變形，1/3的能消耗于刀具與切屑和刀具、刀具與工件的摩擦。由于切削刃區(qū)域極小，熱量高度集中，故有時切屑與刀具界面溫度很高，切削時可達800攝氏度，磨削時可達1200攝氏度。刀具在高溫下其硬度、強度大幅度下降，使用壽命急劇縮短，有人認為刀具壽命和切削時刀具溫度的20次方成反比。例如用高速鋼刀具在特定條件下切削，當(dāng)?shù)毒吲c切屑界面平均溫度由650℃下降到600℃時，刀具的使用壽命可以由57min增加到150min。
切削的內(nèi)表面和已加工表面都是在切削過程中形成的。這種因切削不斷暴露出來的新生表面（一般被潤滑的部件無初生面可言）往往在尚未來得及在周圍介質(zhì)中吸附氧、水及其他極性物質(zhì)時，就立即與刀具表面接觸，并在高溫高壓下不斷擦拭刀具表面，將刀具表面原有潤滑作用的吸附膜逐漸擦凈，而造成兩相摩擦表面間的熔點粘附，故要求優(yōu)良的極壓劑能以足夠的速度和摩擦表面反應(yīng)形成極壓潤滑膜，迅速的覆蓋瞬間出現(xiàn)的新生金屬表面，這就要求反應(yīng)相當(dāng)強的化合物作極壓劑。通常在切削液中加入可溶性氯、硫、磷等極壓抗磨劑，這些添加劑在高溫高壓下與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)形成固體化學(xué)膜，起到邊界極壓潤滑作用，在很大程度上防止了切屑與刀具間的金屬緊密接觸，從而避免了金屬熔著粘結(jié)?，F(xiàn)已證明這種固體潤滑膜的化學(xué)反應(yīng)一般是在金屬表面吸附的氧和水等參與下進行的，對于新生的金屬表面這類反應(yīng)的進行則困難的多，造成了油性極壓劑在切削過程中起良好潤滑作用的一個不利因素。
對于一般的被潤滑部件來說（如軸承、齒輪、軋鋼等），潤滑劑是隨著摩擦表面運動被攜帶到接觸區(qū)的，摩擦表面的運動方向有利于形成具有靜壓力的油楔。例如軸與軸承的摩擦部分在表面壓力下，由于曲率效果，潤滑油很容易流入摩擦部位。但切削過程的潤滑則不同，切削液若要進入切削刃尖部位起潤滑冷卻作用，首先要經(jīng)過切屑與前刀面，已加工表面與后刀面的楔形空間。
但由于切削和工件相對于刀具的運動方向與切削液進入切削區(qū)的方向剛好相反，所以構(gòu)成了防礙油楔形成和切削液不易進入切屑區(qū)的不利條件。因此，人們一方面考慮切削液的加入方式和流量，另一方面考慮切削液從兩側(cè)面浸入。其切削液浸入的困難程度也是一般部件的潤滑油所不能比擬的。特別是鉆孔作業(yè)，一般在高速條件下，切削液很難在切削區(qū)停留，切削液的滲透性對其性能好壞具有極大的影響。
另外，在切削加工中，切屑以很高的速度沿前刀面流出，與前刀面的接觸時間很短，并且與刀具只接觸一次，因此要求切削液中的極壓抗磨劑與金屬表面的化學(xué)反應(yīng)能瞬時完成。切屑離開刀具表面后繼續(xù)進行化學(xué)反應(yīng)，對于改善切削過程潤滑實際上是不起作用。這種情況與一般部件的潤滑也是不同的。一般部件的潤滑是金屬表面上有一層氧化薄膜，或者附著一層有機物，在不變的摩擦面上通過反復(fù)移動或旋轉(zhuǎn)動作完成。例如齒輪嚙合時間極短，但因其不斷周而復(fù)始地循環(huán)，油性極壓劑可以在數(shù)個循環(huán)周期逐步完成。由此可見，在切削過程匯總使用油性極壓添加劑改善切削液的性能必須考慮其反應(yīng)速度，也就是說反應(yīng)速度越快越好。而反映速度又與切削液的滲透能力和其中添加劑的活性以及被切削金屬的化學(xué)活潑性有著密切關(guān)系。
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