請問CNC加工中“切削液”的作用有哪些？

來源：發布時間：2025-09-18

一、作用 1：冷卻 —— 控制切削區溫度，避免熱損傷切削過程中，刀具與工件、切屑的劇烈摩擦會產生大量熱量（如高速銑削鋼件時，切削區溫度可達 800-1200℃），若熱量無法及時帶走，會導致多重問題：

刀具軟化：硬質合金刀具在高溫下（超過 1000℃）硬度會大幅下降（如 HRA93 降至 HRA85 以下），加劇磨損；高速鋼刀具甚至可能因高溫退火失效；工件熱變形：鋁合金、鈦合金等材料的熱膨脹系數較高（如鋁合金約 23×10??/℃），高溫會導致工件尺寸偏差（如長軸類零件因熱脹伸長，冷卻后尺寸縮小超差）；切屑粘結：高溫會使切屑軟化并粘結在刀具刃口（如加工純鋁、紫銅時的 “積屑瘤”），導致加工表面出現劃痕，粗糙度升高（如 Ra 從 1.6μm 增至 3.2μm 以上）。

切削液的冷卻作用通過 “對流換熱” 和 “汽化吸熱” 實現：液體直接沖刷切削區，將熱量帶走，使切削區溫度控制在刀具耐受范圍內（如硬質合金刀具溫度≤800℃），避免上述問題。二、作用 2：潤滑 —— 減少摩擦，降低刀具磨損與加工阻力刀具刃口與工件的 “擠壓摩擦”（切削層金屬變形時）、刀具后刀面與工件已加工表面的 “滑動摩擦”，是導致刀具磨損和加工阻力增大的主要原因。切削液的潤滑作用通過以下方式緩解：

形成潤滑膜：切削液中的油性添加劑（如脂肪酸、酯類）會在刀具與工件、切屑表面形成一層極薄的 “物理 / 化學潤滑膜”（厚度約 0.1-1μm），減少直接接觸；降低摩擦系數：潤滑膜可將摩擦系數從 “干切時的 0.3-0.5” 降至 “0.1-0.2”，大幅減少刀具刃口的 “磨粒磨損” 和 “粘結磨損”（如銑刀壽命可延長 30%-50%）；減小加工阻力：摩擦阻力降低后，主軸負載減小（如銑削 45 鋼時，主軸電流從 15A 降至 10A），可間接提升進給速度（如從 1000mm/min 增至 1500mm/min），提高加工效率。

尤其在 “精密切削”（如 Ra0.4μm 的表面加工）或 “難加工材料”（如高溫合金）中，潤滑作用直接決定表面質量與刀具壽命。三、作用 3：排屑 —— 及時切屑，避免二次損傷CNC 加工中，切屑若堆積在切削區，會引發多重風險：

二次切削：堆積的切屑被刀具再次切削，會劃傷已加工表面（如銑削平面時，切屑卡在刀具與工件之間，留下螺旋狀劃痕）；刀具堵塞：深孔鉆、盲孔攻絲等場景中，切屑若無法排出，會堵塞孔道，導致刀具崩刃（如絲錐斷裂在孔內，需報廢工件）；熱量積聚：切屑本身攜帶大量熱量，堆積會導致切削區溫度二次升高，加劇刀具磨損。

切削液通過 “高壓沖刷”（如內冷刀具的 10-20MPa 高壓噴射）或 “流動攜帶” 作用，將切屑從切削區及時帶走：

銑削、車削時，切削液從側面沖刷，將切屑推向工作臺排屑槽；深孔加工時，切削液從刀具內冷孔噴出，將切屑從孔底反向沖出，確保加工連續。四、作用 4：防銹 —— 保護工件與機床，避免氧化腐蝕加工后的工件（尤其是鋼鐵件）和機床部件（如導軌、主軸）若暴露在空氣中，易因 “水汽、切削熱” 發生氧化生銹：

工件生銹：會導致已加工表面出現銹斑（如 Ra0.8μm 的銑削面生銹后，粗糙度升至 Ra6.3μm），需額外打磨，甚至報廢；機床生銹：導軌、主軸的銹蝕會影響運動精度（如導軌銹蝕導致進給誤差增大至 0.01mm），縮短機床壽命。

切削液中的 “防銹添加劑”（如亞硝酸鈉、苯并三氮唑）可在金屬表面形成 “鈍化膜”，隔絕空氣與水分：

短期防銹：加工過程中保護工件和機床；工序間防銹：若工件需在加工后存放 1-3 天（如多工序加工的中間環節），切削液殘留可避免生銹，減少清洗工序。五、延伸：不同加工場景下的切削液選擇（適配作用需求）切削液的作用需與加工類型、材料匹配，選擇不當會削弱效果（如干切陶瓷時用乳化液，反而導致刀具磨損加劇）。常見場景的選擇邏輯如下：

加工場景需求推薦切削液類型原因說明高速鋼刀具加工（如絲錐）潤滑＞冷卻乳化液（含油量 10%-30%）油性成分提升潤滑性，減少絲錐粘結與磨損；冷卻需求較低，避免高速鋼退火。硬質合金高速銑削（鋼件）冷卻＞潤滑合成切削液（不含油）高溫下穩定性好，冷卻效率高，避免硬質合金軟化；無油成分可減少切屑粘結。加工鋁合金 / 銅合金抗粘結 + 防腐蝕鋁合金切削液含抗粘結添加劑（如硅酮），避免切屑粘刀；防銹劑適配有色金屬，防止氧化變色。深孔鉆 / 盲孔攻絲排屑 + 潤滑極壓切削液（含硫 / 磷添加劑）高壓噴射助力排屑；極壓添加劑在高負荷下形成強潤滑膜，保護刀具刃口。陶瓷 / 金剛石刀具干切無（避免負面影響）不使用切削液陶瓷刀具耐高溫（1200℃以上），干切更高效；切削液可能導致刀具熱沖擊崩裂。總結切削液在 CNC 加工中的作用是 “多維度協同”——冷卻控制溫度、潤滑減少磨損、排屑保障連續、防銹保護精度，四者共同決定加工質量（表面粗糙度、尺寸精度）、刀具壽命和生產效率。實際應用中需根據 “刀具材質、工件材料、加工類型” 選擇適配的切削液，并定期維護（如過濾雜質、補充濃度），避免因切削液失效導致加工問題。編輯分享切削液在使用過程中需要注意哪些安全事項？不同類型的切削液在使用過程中有哪些不同的注意事項？如何選擇適合特定CNC加工任務的切削液？

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