W procesie cięcia metalu, w celu poprawy wydajności cięcia, poprawy dokładności obrabianego przedmiotu, zmniejszenia chropowatości powierzchni przedmiotu obrabianego, wydłużenia żywotności narzędzia i uzyskania najlepszego efektu ekonomicznego, konieczne jest zmniejszenie wydajność cięcia, poprawa precyzji obrabianego przedmiotu, zmniejszenie chropowatości powierzchni przedmiotu obrabianego, wydłużenie żywotności narzędzia i osiągnięcie najlepszego efektu ekonomicznego, konieczne jest zmniejszenie tarcia między narzędziem a przedmiotem obrabianym, narzędziem i odpryskiwać i usuwać z czasem ciepło generowane przez odkształcenie materiału w obszarze skrawania. Aby osiągnąć te cele, z jednej strony, wydajność obróbki skrawaniem metali można szybko poprawić poprzez opracowanie materiałów narzędziowych o wysokiej twardości i odporności na wysokie temperatury oraz poprawę geometrii narzędzi, takich jak stal węglowa, węglik stali szybkotnącej i ceramika oraz inne narzędzia tnące i użycie narzędzi transponujących; Z drugiej strony wydajność skrawania można oczywiście poprawić, stosując płyn obróbkowy do cięcia (szlifowania) o doskonałej wydajności, chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego można zmniejszyć, żywotność narzędzia można wydłużyć, a efekt płynu obróbkowego z dobrymi i ekonomicznymi korzyściami można uzyskać w następujący sposób:
1) Zapobieganie rdzewieniu
Podczas procesu cięcia, jeśli obrabiany przedmiot styka się z czynnikiem korozyjnym spowodowanym rozkładem lub utlenianiem, degradacją wody i chłodziwa, takich jak siarka, dwutlenek siarki, jon chlorkowy, kwas, siarkowodór, alkalia i inne kontakty, części stykające się z obrabiarka i płyn obróbkowy również ulegną korozji. W okresie przechowywania po obróbce przedmiotu obrabianego lub podczas przechowywania procesu, jeśli płyn obróbkowy nie ma określonej odporności na rdzę, przedmiot obrabiany zostanie skorodowany przez wodę w powietrzu i medium korozyjnym, co spowoduje korozję chemiczną i elektrochemiczną , co spowoduje rdzewienie przedmiotu obrabianego. Dlatego wymagane jest, aby płyn obróbkowy miał dobre właściwości antykorozyjne, co jest jedną z najbardziej podstawowych właściwości płynu obróbkowego. Olej do cięcia stopu tytanu, olej do cięcia stali nierdzewnej, olej do cięcia głębokich otworów i olej do tłoczenia na ogół mają pewną odporność na rdzę. Jeśli okres przechowywania między procesami nie jest długi, można dodać dodatki zapobiegające rdzewieniu, ponieważ działanie przeciwzużyciowe oleju do cięcia zostanie zmniejszone przez dodanie sulfonianu baru naftowego i innych dodatków zapobiegających rdzewieniu w oleju do cięcia.
2) Efekt chłodzenia
Efekt chłodzenia polega na odprowadzeniu ciepła skrawania od ciała stałego (narzędzia, przedmiotu obrabianego i wióra) poprzez konwekcyjną wymianę ciepła i odparowanie płynu obróbkowego, obniżenie temperatury obszaru skrawania, zmniejszenie deformacji przedmiotu obrabianego oraz utrzymanie twardości i wielkości narzędzie.
Efekt chłodzący jest również związany z pianką. Ponieważ powietrze wewnątrz pianki jest powietrzem, przewodność cieplna powietrza jest słaba, a efekt chłodzący płynu chłodzącego piankę będzie zmniejszony. Dlatego syntetyczny płyn do obróbki skrawaniem zawierający środek powierzchniowo czynny na ogół zawiera niewielką ilość zemulgowanego oleju silikonowego, który działa jako środek przeciwpieniący.
Najnowsze badania pokazują, że ciecz obróbkowa na bazie jonów może szybko wyeliminować ładunek statyczny spowodowany silnym tarciem podczas cięcia i szlifowania w wyniku reakcji jonowej, a połączony przedmiot obrabiany nie wytwarza dużego ciepła i ma dobry efekt chłodzenia. Te płyny obróbkowe na bazie jonów są szeroko stosowane do szlifowania przy dużych prędkościach i jako silne chłodziwo do szlifowania. Działanie dodatków do oleju ogranicza się do warunków niskiej temperatury. Gdy temperatura przekroczy 200 ℃, warstwa adsorpcyjna środka na bazie oleju ulega uszkodzeniu, a smarowanie zostaje utracone. W związku z tym przy skrawaniu z małą prędkością i precyzją stosuje się płyn chłodząco-smarujący zawierający dodatek do oleju. W przypadku szybkiego i ciężkiego skrawania należy stosować płyn chłodząco-smarujący zawierający dodatek do ekstremalnych ciśnień. Tak zwany dodatek do wysokich ciśnień to szereg związków zawierających siarkę, fosfor i chlor. Związki te reagują z metalem w wysokiej temperaturze, tworząc siarczek żelaza, fosforek żelaza, chlorek żelaza itp. z niską wytrzymałością na ścinanie, zmniejszając w ten sposób opór skrawania, zmniejszając tarcie między narzędziem a przedmiotem obrabianym, narzędziem i wiórem, ułatwiając przeprowadzenie procesu cięcia. Płyn obróbkowy z dodatkiem ekstremalnego ciśnienia może również hamować tworzenie się wiórów i poprawiać chropowatość powierzchni obrabianego przedmiotu.
3) Funkcja czyszczenia
W procesie cięcia metalu, cięcie, proszek żelazny, gruz szlifierski, zanieczyszczenie olejem i inne rzeczy łatwo przywierają do powierzchni przedmiotu obrabianego, narzędzi i ściernic, co wpływa na efekt cięcia i powoduje zabrudzenie przedmiotu obrabianego i obrabiarki , więc płyn obróbkowy musi mieć dobrą funkcję czyszczenia. W przypadku chłodziwa na bazie oleju im niższa lepkość, tym silniejsza zdolność czyszczenia, zwłaszcza w przypadku chłodziwa zawierającego lekkie składniki, takie jak olej napędowy i nafta, przepuszczalność i skuteczność czyszczenia są lepsze. Płyn obróbkowy na bazie wody zawierający środek powierzchniowo czynny ma lepsze działanie czyszczące. Z jednej strony może pochłaniać różne cząstki i szlam oraz tworzyć warstwę adsorpcyjną na powierzchni przedmiotu obrabianego, aby zapobiec przyleganiu cząstek i szlamu do przedmiotu obrabianego, narzędzia i ściernicy. Z drugiej strony może wnikać w granicę przylegania cząstek i zanieczyszczeń olejowych, aby oddzielić cząstki i olej od interfejsu, a także usunąć płynem obróbkowym, dzięki czemu może być używany do czyszczenia. Działanie czyszczące chłodziwa powinno być również widoczne w dobrym oddzielaniu i osadzaniu wiórów, szlifowania, proszku żelaza, zanieczyszczeń olejowych itp. Po powrocie krążącej chłodziwa do zbiornika chłodzącego wióry, proszek żelazny, wióry szlifierskie, cząsteczki i inne substancje mogą osadzać się na dnie zanieczyszczenia olejowe pojemnika i inne substancje zawieszone na powierzchni cieczy, aby zapewnić utrzymanie chłodziwa w czystości po wielokrotnym użyciu oraz zapewnić jakość obróbki i wydłużyć cykl serwisowy .
4) Smarowanie
Podczas skrawania powstaje tarcie między narzędziem i narzędziem skrawającym a powierzchnią przedmiotu obrabianego. Płyn obróbkowy to smar zmniejszający tarcie. W aspekcie narzędzi skrawających, ze względu na to, że narzędzie w procesie skrawania ma kąt tylny, nacisk styku pomiędzy narzędziem a obrabianym materiałem jest mniejszy niż na przedniej powierzchni narzędzia. W związku z tym stan smarowania ciernego powierzchni tylnego noża jest zbliżony do stanu smarowania granicznego. Ogólnie rzecz biorąc, materiał o silnej adsorpcji, taki jak środek olejowy i środek o ekstremalnym ciśnieniu o zmniejszonej wytrzymałości na ścinanie, może skutecznie zmniejszyć tarcie. Smarowanie płynem obróbkowym jest lepsze niż płynem obróbkowym na bazie wody, a płyn obróbkowy na bazie oleju z dodatkami na bazie oleju i dodatkami do pracy pod wysokim ciśnieniem jest lepszy. Dodatki olejowe to zazwyczaj długołańcuchowe związki organiczne z ekstremalnymi grupami ciśnienia, takie jak wysokie kwasy tłuszczowe, alkohole, oleje zwierzęce i roślinne. Dodatek na bazie oleju to warstwa filmu smarnego utworzonego na powierzchni metalu w wyniku adsorpcji na bazie polaryzacji, która zmniejsza tarcie między narzędziem a przedmiotem obrabianym, narzędziem i wiórem, zmniejszając w ten sposób opory skrawania, przedłużając żywotność narzędzia i zmniejszając chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego.
Ponadto, poza powyższymi efektami smarowania, najnowsze badania pokazują, że cięcie może bezpośrednio wnikać w drobne pęknięcia na powierzchni metalu, co zmienia właściwości fizyczne obrabianych materiałów, zmniejszając tym samym opory skrawania i ułatwiając proces skrawania wynieść
