切削流体是一种专门为金属加工和机械加工工艺设计的物质，在这些过程中既作为润滑剂，也作为冷却剂。这种流体通常在加工过程中被施加。切削流体可以通过注流、流体射流、雾化喷雾等方式施加。
切削流体的类型
切割液有多种类型，可根据相、成分、来源和施用方法进行区分。但它们大致可以分为以下几类。
可溶性油（乳化剂）
可溶性油是由矿物油按特定比例（通常为油与水的1-20%）加入水后形成的稳定乳液。其他构成可溶性油的成分包括：
- 乳化剂如磺酸钠，通过降低水的表面张力使油滴与水混合;
- 作为联结剂或增强耐腐蚀性的添加剂;
- 防止细菌生长的杀生物剂;
- 抗磨损添加剂，能改善润滑效果。
可溶性油是加工操作中最便宜且最常见的切削流体类型。它们具有良好的冷却性能和一般的润滑性能。它们最适合轻度切削操作。
纯油
直油是不加水的不可乳化矿物油。动物油和植物油最初用作金属切割中的纯油润滑剂。尽管其生物降解性使其环保，但价格昂贵且分解迅速。因此，它们现在仅作为石油和矿物油的添加剂，以改善润滑效果。矿物油是通过原油炼制获得的石油基烃类。它们可能含有氯、磷和硫等极高压力添加剂，以减少工具磨损。
合成流体
这些水基液体与矿物油和石油油竞争。它们是由有机和无机化学化合物在水中溶解，并添加添加剂形成的。添加剂包括润滑剂添加剂、防锈剂和防腐蚀剂。所有这些添加剂都改善了润滑性等性能，而润滑性本可因流体含水量而受损。
半合成流体
半合成流体是合成流体、水基液体和可溶性油脂乳液的组合。它们含有5-50%矿物油、添加剂和化学化合物的混合物，溶解于水中形成颗粒大小为0.1-0.01毫米的微乳液。半合成液体结合了可溶性油和合成液体的特性。
数控加工过程中切削流体的功能
冷却
在金属切削加工过程中，由于切削工具与工件表面之间的摩擦，工件、切屑和刀具内部会产生热量。金属在剪切带的塑性变形也会产生热量。这种热量会带来多种不良影响，包括热膨胀、化学反应如氧化、表面焊接等。切削液用于冷却工具和工件，从而防止这些现象。
润滑
加工过程中加热的主要原因是摩擦。热量和摩擦的结合往往使表面相互焊接。切削流体通过在切刀与刀具之间形成一层薄层来减少摩擦，从而有效减少两者之间的接触。润滑还能减少切削工具的磨损，降低加工过程的能耗。
防腐蚀
切削液中存在的锈蚀和防腐剂可以防止机械零件和加工表面的腐蚀。矿物油切割液通过在裸露表面形成非常薄的保护层来防止氧化。
工具寿命的改进
通过散热、减少摩擦和磨损，防止腐蚀和生锈，切削流体大大减少刀具磨损，从而延长刀具寿命。
芯片的移除
在某些加工过程中，如铣削和钻孔，切屑往往会在切削区周围堆积。这些缺口的堆积可能会阻碍切割。切削液还用于冲刷切削区的切屑。
表面光洁度提升
通过防止工件的热膨胀和性质变化，切削流体有助于机械加工零件的良好表面光洁度。
图2：切削工具与工件在车削操作中的接触
切削流体的性质
以下是优质切削液应具备的一些性能。
高热导率
热导率是衡量物质导热能力的指标。对于切削液来说，它能多好地将热量从工件和刀具带走。
高热容量
切削液的热容量越高，吸收的热量就越多，直到加热或沸腾。
低粘度
切削液的低粘度使得流动顺畅。它还能防止碎屑与液体混合形成淤泥。
非腐蚀性
良好的切削液不应侵蚀工件或工具。
耐腐蚀和抗氧化
除了不具腐蚀性，良好的切削液还必须防止零件腐蚀和氧化。
无毒
考虑到它很可能与人类或环境接触，好的切割液不能对两者都有毒。
化学反应性不强
切削流体不得与接触表面发生化学反应。这不仅会损坏这些表面，还会破坏液体。
无味
为了避免机器或加工部件残留气味，优质切削液必须无味。
足够清晰（透明）
优质切削液应足够透明，以免妨碍工件的视线。
稳定性
优质切削液不应因使用或储存而迅速降解。
数控加工中切削流体的应用与使用
上述切削流体的功能适用于数控加工工艺。然而，切削工艺有多种应用方法。
数控铣削
在数控铣削操作中，工件保持静止，而切削刀具移动。在此操作中，切削液最好通过注水方式施加。
数控钻孔
数控钻孔中切削流体的主要目的是去除和冷却切屑。润滑并非必需，因为形成边缘的可能性较低。建议使用喷射喷涂切削液。
数控车削
该过程以极高速度进行，因此冷却至关重要。考虑到工件会旋转。切削液喷射是合适的。
为您的数控加工工艺选择合适的切削液
切削流体的选择取决于多种因素，包括切削刀具类型、工件材料和加工操作。
切削工具类型
碳化工具可能会非常热。这使得它们更容易受到热冲击的影响，即切削工具不同部分膨胀幅度不同的现象。该工具类型建议使用具有极高冷却能力的合成切削液。
高速钢也会热，但没有硬质合金工具那么热。可溶性油和半合成液体是合适的。
工件材料
金属是最常见的需要切削流体的工件材料。以下是一些加工最为复杂的金属及其适用的切削液。
- 钢——含有润滑剂添加剂的矿物油
- 合金钢——硫磺、黄铜油或矿物油
- 铝——可溶性油或无活性硫的矿物油（活性硫污渍在铝上）
- 铜——可溶性油
- 不锈钢——含有极高压添加剂的矿物油
- 铸铁 - 无
加工操作
相对简单的加工操作，如车削、铣削、成形和钻孔，通常以较高的速度进行。在这种速度下，需要较高的冷却水平。只需适度润滑和极高压力性能即可。因此，合成流体最适合此类操作。虽然也可以使用可溶性油
另一方面，像破齿和螺纹切削等复杂加工操作需要良好的润滑。这些操作在低速高压下进行，因此需要具有优良润滑性和极端压力性能的切削流体。含有极高压力添加剂的矿物油是最佳选择。