機(jī)械零部件制造加工過(guò)程中，鋁合金材料得到了廣泛的使用。鋁合金與大部分鋼材和鑄鐵材料相比，具有一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：較低的屈服強(qiáng)度。因此，加工中需要的切削力較低，可以在刀具不發(fā)生過(guò)量磨損的情況下提高切削速度和進(jìn)料比。

　　但是，就鋁合金的切削性能而言，它的柔韌性會(huì)帶來(lái)兩個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題：

　　第一，容易出現(xiàn)粘結(jié)的現(xiàn)象。鋁質(zhì)顆粒粘結(jié)到切削刀具的表面，嚴(yán)重影響加工件表面粗糙度，或在刀具上形成一條“粘結(jié)”的積屑瘤，積屑瘤會(huì)產(chǎn)生較大的阻力，因而就需要更高的切削力，從而形成了糟糕的切削痕跡。粘結(jié)和材料變形常常決定了鋁合金在切削加工中的最大切削速度和進(jìn)料比。

　　第二，由于鋁材具有高度的延展性，它有可能會(huì)形成長(zhǎng)長(zhǎng)的條狀裂紋，這些裂紋會(huì)阻斷切削區(qū)域，使切削過(guò)程變的困難，同時(shí)切下的碎屑難以被切削液帶走。在鋁合金加工中需要考慮的另一個(gè)問(wèn)題是它的高熱脹系數(shù)。機(jī)加工中因變形和摩擦而產(chǎn)生的熱能夠迅速地?cái)U(kuò)展到工件上，從而很難準(zhǔn)確控制工件尺寸，并且需要更大的切削力。因此，為滿(mǎn)足機(jī)械加工制造對(duì)鋁合金材質(zhì)越來(lái)越大的需求，以及發(fā)展較大的切削速度和進(jìn)料比，獲得更高的勞動(dòng)生產(chǎn)率，使用專(zhuān)業(yè)鋁加工切削液技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高水平的潤(rùn)滑和冷卻效果就顯得相當(dāng)重要。

　　在大多數(shù)鋁加工過(guò)程中，較大的切削速度和進(jìn)料比會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較薄的潤(rùn)滑油膜，使工件表面潤(rùn)滑性能變差，因此邊界潤(rùn)滑特性通常被認(rèn)為是切削液應(yīng)該具有的主要潤(rùn)滑機(jī)理。我們采用往復(fù)式邊界摩擦測(cè)試儀(圖1)，對(duì)鋁合金加工中使用的幾種切削液的邊界潤(rùn)滑特性進(jìn)行測(cè)評(píng)。為了真實(shí)地模擬出金屬切除過(guò)程中可能出現(xiàn)的嚴(yán)重狀況，測(cè)試期間，鋁合金板的溫度要分別達(dá)到50℃、100℃和150℃，接觸壓力要維持在780MPa。鋁合金表面三種溫度時(shí)的摩擦系數(shù)，連同鋁合金表面接觸區(qū)域的質(zhì)量，提供了該種切削液在鋁合金表面形成的邊界潤(rùn)滑特性的測(cè)試數(shù)據(jù)。

　　三種切削液的摩擦系數(shù)在較低溫度時(shí)能夠進(jìn)行比較;隨著溫度的不斷提高，只有Quakeral370切削液保持了良好的潤(rùn)滑性能和較低的摩擦系數(shù)。因此得出結(jié)論：鋁加工過(guò)程中，當(dāng)切削區(qū)域溫度上升時(shí)，使用Quakeral370能獲得最好的潤(rùn)滑件能。

　　這三種切削液的潤(rùn)滑特性在同樣的鋁材加工測(cè)試中也具有明顯的區(qū)別。先使用一個(gè)直徑為6.35mm的實(shí)心碳鋼鉆頭對(duì)6061～T6鋁合金進(jìn)行鉆孔，再使用一個(gè)鉸桿直徑為6.75mm的三軸Bridgeport立式銑床來(lái)對(duì)其進(jìn)行鉸孔。該測(cè)試中，鉸孔后觀察到的微觀表面粗糙度為鋁材在精密加工時(shí)切削液的性能提供了最好的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。從圖3中我們可以看出，先進(jìn)的切削液 Quakeral370在加工一個(gè)光滑、高質(zhì)量機(jī)孔表面的過(guò)程中達(dá)到了預(yù)期的要求。

　　為了使鋁材零部件和鋁合金加工件的表面獲得非常理想的表面粗糙度，需要使用金屬切削液技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高水準(zhǔn)的潤(rùn)滑條件。邊界潤(rùn)滑特性是切削液的一個(gè)基本特性，也是實(shí)現(xiàn)工藝目標(biāo)和機(jī)械加工質(zhì)量的主要決定因素。維持或改善鋁材加工質(zhì)量的同時(shí)，不斷地開(kāi)發(fā)和使用能提供高效邊界潤(rùn)滑條件的專(zhuān)業(yè)切削液，會(huì)使切削速度、進(jìn)料比和金屬加工過(guò)程的整個(gè)勞動(dòng)生產(chǎn)率都得到極大的提高。