人類使用切削液的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代。人們?cè)谀ブ剖?、銅器和鐵器時(shí),就知道澆水可以提率和質(zhì)量。在古羅馬時(shí)代,車削活塞泵的鑄件時(shí)就使用橄欖油,16世紀(jì)使用牛脂和水溶劑來拋光金屬盔甲。從1775年英國的約翰·威爾金森(J.Wilkinson)為了加工瓦特蒸汽機(jī)的汽缸而研制成功鏜床開始,伴隨出現(xiàn)了水和油在金屬切削加工中的應(yīng)用。到1860年經(jīng)歷了漫長發(fā)展后,車、銑、刨、磨、齒輪加工和螺紋加工等各種機(jī)床相繼出現(xiàn),也標(biāo)志著切削液開始較大規(guī)模的應(yīng)用。
刀具材料的發(fā)展推動(dòng)了切削液的發(fā)展,1898年發(fā)明了高速鋼,切削速度較前提高2~4倍。1927年德國首先研制出硬質(zhì)合金,切削速度比高速鋼又提高2~5倍。隨著切削溫度的不斷提高,油基切削液的冷卻性能已不能完全滿足切削要求,這時(shí)人們又開始重新重視水基切削液的優(yōu)點(diǎn)。1915年生產(chǎn)出水包油型乳化液,并于1920年成為優(yōu)先選用的切削液用于重切削。
硫含量
切削油中硫來自兩個(gè)方面。一個(gè)是加入的含硫極壓劑,另一個(gè)是來自其他沒有極壓作用的含硫化合物,如基礎(chǔ)油中原有的天然硫化物以及防銹劑、抗氧劑等。有效的硫只需很低含量(0.1%)即可產(chǎn)生明顯的極壓效果。含硫極壓劑對(duì)抑制積屑瘤特別有效,沒有簡單的方法能分別測出有極壓性的硫和沒有極壓性的硫。所以很難僅僅依據(jù)其硫含量(特別是硫含量不高時(shí))判斷其極壓性如何。不過多數(shù)切削液制造廠家在其產(chǎn)品說明書中都標(biāo)明加入的極壓劑硫含量。
油基切削液的潤滑性能較好,冷卻效果較差。水基切削液與油基切削液相比潤滑性能相對(duì)較差,冷卻效果較好。慢速切削要求切削液的潤滑性要強(qiáng),一般來說,切削速度低于30m/min時(shí)使用切削油。
含有極壓添加劑的切削油,不論對(duì)任何材料的切削加工,當(dāng)切削速度不超過60m/min時(shí)都是有效的。在高速切削時(shí),由于發(fā)熱量大,油基切削液的傳熱效果差,會(huì)使切削區(qū)的溫度過高,導(dǎo)致切削油產(chǎn)生煙霧、起火等現(xiàn)象,并且由于工件溫度過高產(chǎn)生熱變形,影響工件加工精度,故多用水基切削液。