切削液與
微量潤滑的滲透機理是相同的，而采用
微量潤滑比采用切削液在節(jié)能、高效、環(huán)保上更有優(yōu)越性，因此我們從切削液入手進行分析。切削液在金屬切削中能否充分發(fā)揮有效的冷卻潤滑作用，其滲透能力強弱是一個重要的因素且是潤滑合理性的關鍵參數(shù)。在常規(guī)的濕式加工切削中，切削液滲透效率偏低，特別是在高速加工中效率更低，使冷卻潤滑效果受到限制，無法實現(xiàn)要求的結果。對于切削液的滲透機理，各國學者有多種不同的理解與假設，比較普遍而被認知的觀點是毛細現(xiàn)象原理。由于前刀面上存在著微觀的凹凸現(xiàn)象，使刀面存在表面粗糙度，在切屑液沿前刀面流出的過程中，前刀面與切屑底面的滑擦和耕犁作用使刀-屑接觸區(qū)形成了大量的毛細管，通過虹吸作用，會使切削液滲透到切削區(qū)起到冷卻潤滑作用?？梢娒毠艿拇嬖趯η邢饕旱臐B透具有重要影響。關于切削液滲透切削區(qū)的過程，WillimasJA和TaborD認為，在切削過程中，刀具與切屑接觸面間存在大量的毛細管，切削液可通過這些毛細管滲透到切削區(qū)。俄羅斯學者GodlveskiVA等人又提出了切削液滲透毛細管過程的“微滴蒸發(fā)”潤滑模型。此外，毛細管之間還存在一些橫縱交錯形成的毛細管網，這些毛細管網的存在更易于切削液的滲透。WillimasJA和TaborD通過試驗研究，提出了切削區(qū)單個毛細管的幾何模型假設。他們認為，由于刀具前刀面與切屑底面的滑擦和耕犁作用，切削區(qū)內形成的毛細管幾何形狀是規(guī)則的小長方體，如圖1所示。GodelvskiyVA等也提出了切削區(qū)單個毛細管幾何模型的假設。認為切削區(qū)內部形成的毛細管是微小的圓柱體，如圖2所示
國內也有學者進行了這方面的研究，哈爾濱工業(yè)大學的韓榮第教授及其課題組對水蒸氣作綠色冷卻潤滑劑的作用機理進行研究，證實了在切屑液沿前刀面流出的過程中，前刀面與切屑底面的滑擦和耕犁作用使刀-屑接觸區(qū)形成了大量的毛細管，通過虹吸作用，使切削液滲透到切削區(qū)，如圖3所示。同時比較了切削液以流體及蒸氣形式的滲透時間，結果表明，切削液以較小直徑的霧粒形式可以更迅速滲透至加工表面。
微量潤滑系統(tǒng)中形成的潤滑劑是以微米級霧粒存在的，在一定壓力氣流作用下以高速射至加工區(qū)，由于霧粒的體積小、速度大，更利于高速進入毛細管，滲透性大大增強，且噴射方位可任意選取，可從多個方面向刀具前刀面滲透，所以較容易到達刀-屑的接觸面，實現(xiàn)更好的潤滑效果。其滲透性與切削參數(shù)（切削速度、進給量和切削深度）、油霧參數(shù)（霧滴密度、速度、大?。?、噴霧方向等多種因素有關。
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