越来越多的工厂在寻求减少冷却液在机加工时的使用数量,而采用微量润滑或称半干式加工获得了令人耳目一新的经济性,由于该技术的优点和局限,微量润滑的成功需要适当的使用方式和适当的切削要求配合。微量润滑或半干式加工是将少量的润滑油以颗粒状和空气混合以提供润滑并减少切削区的摩擦。
硬质合金钢滚刀可以以非常高的速度切割,在干切削状态下通常是高速钢刀具的3倍,问题是刀具非常昂贵并缺乏刀具崩刃强度,它们需要特别小心地予以关注。过渡性材料填补了高速钢材料和硬质合金钢材料之间的缝隙,这些材料能以高速进行干切削,速度比高速钢高,但低于硬质合金钢,大约是高速钢的1.5倍到1.8倍,现在使用的过渡材料是CPM121(也称为REX121),其性能取决于涂层。
通常固体表面是固体与周围介质分隔的表面,由不同物理特性的外表面层与内表面层组成,表面层变化的过程十分复杂: 1、接触表面几何形状的变化,由光洁度和表面粗糙度表示。 2、晶体结构的变化,包括晶体结构如点缺陷面缺陷体缺陷、金属结构变化如晶格变化碳化物生产溶解相变再结晶等。 3、摩擦表面膜的形成,包括环境介质(气体、润滑剂)吸附气体分子膜、化学吸附膜、物理吸附膜、化学反应膜和转移膜、由润滑剂生产的聚合物膜等。
固体表面的接触是弹性的和塑性的,弹性接触过程中,如果脱离接触,势能转变为动能,接触过程中接触面积与载荷有关,弹性变化量和弹性势能需要注意,具体可参见接触力学。 塑性接触:当塑性指数小于0.6时,在一般载荷下均为弹性接触,当塑性指数大于1时,部分接触点将为塑性接触,塑性接触时弹性接触的理论不再适用。塑性指数与接触固体材料比较软的一方的硬度、固体表面粗糙度和形貌有关。 接触的固体发生相对运动趋势时在接触面阻碍相对运动的是摩擦。 塑性接触发生时即产生磨损。
两个相互接触的物体在外力作用下发生相对运动或具有相对运动趋势时,接触表面阻碍相对运动的力量即摩擦力。摩擦力总是与相对运动趋势的方向相反。 摩擦力与名义接触面积无关。 摩擦力与摩擦面垂直载荷成正比(即摩擦系数)。