在金屬材料切削過程中,常采用的冷卻方式有切削液澆注式、不用任何切削液的干切削式和使用少量切削液的準(zhǔn)干切削方式。切削液在金屬加工過程中,對于刀具及工件的冷卻、潤滑起著至關(guān)重要的作用,目前我國傳統(tǒng)的切削液使用方法為澆注式。這種冷卻方式能夠{zd0}限度的降低切削區(qū)的切削溫度,中低速切削加工時(shí),刀具的溫度基本保持常溫。但澆注式造成的顯而易見的后果是:生產(chǎn)環(huán)境 、工廠周邊生態(tài)環(huán)境的惡化,切削液的大量消耗以及使用后的處理等,直接導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高。在強(qiáng)調(diào)綠色制造和可持續(xù)發(fā)展的今天,這種冷卻方法已不能適應(yīng)當(dāng)今企業(yè)的生產(chǎn)要求。
切削液在金屬切削中主要起兩個(gè)作用,一是潤滑作用;二是冷卻作用。噴霧冷卻就是把微量流體混入壓力氣流中,形成霧狀的氣液兩相流體,通過噴霧產(chǎn)生射流,噴射到切削區(qū),使工件和刀具得到充分冷卻。氣液兩相流體噴射到切削區(qū)時(shí),有較高的速度,動(dòng)能較大。在氣液兩相射流中微量液體的尺寸很小,遇到溫度較高的金屬極易氣化,可從多個(gè)方面向刀具前刀面滲透。氣液兩相流體噴出時(shí),體積驟然膨脹對外做功,消耗了內(nèi)能。同時(shí)噴霧冷卻中兩相流體有較高的速度,能夠及時(shí)將鐵屑沖走,并帶走大量的熱量,進(jìn)一步增強(qiáng)了降溫效果。因此噴霧冷卻技術(shù)的關(guān)鍵在于能否把冷卻液充分霧化。