利用高壓冷卻液優化切屑控制

   在金屬切削加工中，切削液具有雙重作用：潤滑和沖刷切屑。無論加工要求使用油基切削液還是水基切削液，其在加工中的功能都是在切削刃與工件之間形成一個液壓層（它有助于將切削熱從刀尖傳導到切屑中），然后促使已被加熱的切屑從切削區加速排出。
冷卻液的使用方式通常是利用安裝在刀具外部的管道將冷卻液直接澆注在切削區。在當今的制造環境下，許多加工車間都在重新評估冷卻液在切削加工（尤其是車削加工）中的使用方式。
車削加工（以及鉆削加工）是一種連續切削工藝，要求切削刃在整個切削過程中始終與工件保持接觸。在以高速鋼刀具為主導的年代，由于進給率和切削速度都比較低，因此只要澆注的冷卻液能使溫度降低到足以保持刀具切削刃完好就足夠了。但在如今，隨著機床技術的進步和硬質合金刀具的使用，加工參數有了大幅度提高，如果仍按傳統方式對溫度高達1000℃的切削區澆注切削液，切削液就會立即蒸發，從而形成一個高壓蒸汽區，它會有效阻止低壓冷卻液的流動，使其無法到達切削刃。為了解決這一問題，人們為現代機床開發了高壓冷卻液系統。
但是，高壓冷卻液只能解決一部分問題。為了從高壓冷卻液系統中獲益，就必須將冷卻液恰當地輸送到加工最需要的位置。為此，山特維克可樂滿公司推出了一種能充分發揮高壓冷卻液加工潛力的切削刀柄，利用這種刀柄，可以提高切削加工生產率，并使刀具壽命延長50％。
這種新型刀柄稱為CoroTurn HP（HP為“高壓”之意），它與Capto模塊式快換工具系統一起使用。新系統可應用于任何裝有高壓冷卻液供液裝置和Capto聯接系統的加工機床上（包括多任務加工機床、數控立車、車削中心等）。
這種刀柄上有2～3個切削液噴嘴，其位置和噴射方向取決于所用刀具種類和加工要求。這些噴嘴的位置緊靠刀具/工件界面，利用壓力為1000psi的高壓切削液，它實際上還具有控制切屑的附加功能。
在加工時，HP刀柄利用2～3個精密定向小噴嘴噴出的高壓（1000psi）切削液，可以穿透由切削加工形成的熱影響區，達到更快速、更有效地冷卻切削刀片和優化切屑控制的目的。噴嘴可在切削刀片的上表面與從工件上被切除的切屑下表面之間形成一個水楔，從而有助于控制切屑成形，減少刀片磨損，并可將切屑分斷為更小的碎屑，以利于從切削區更快地排出。
雖然在粗加工中，切屑控制的重要性比在精加工時稍遜一籌，但利用HP刀柄精確使用切削液，可以降低切削溫度，從而能采用更高的切削速度，或進一步延長刀具壽命。另一方面，在精加工中，由于切深量和進給量較小，因此更容易出現切屑控制問題。此外，隨著越來越多的加工車間采用無人值守或少人值守的自動化加工方式，利用HP刀柄消除“鳥巢”狀切屑的形成也是一項重要優勢。
總之，通過正確地應用高壓冷卻液，可以充分釋放更高的切削速度、更長的刀具壽命、更少的加工中斷、更好的可預測性和更安全的自動化加工的巨大潛力。