越來越多的工廠在尋求減少冷卻液在機加工時的使用數量,而采用微量潤滑或稱半干式加工獲得了令人耳目一新的經濟性,由于該技術的優點和局限,微量潤滑的成功需要適當的使用方式和適當的切削要求配合。微量潤滑或半干式加工是將少量的潤滑油以顆粒狀和空氣混合以提供潤滑并減少切削區的摩擦。
硬質合金鋼滾刀可以以非常高的速度切割,在干切削狀態下通常是高速鋼刀具的3倍,問題是刀具非常昂貴并缺乏刀具崩刃強度,它們需要特別小心地予以關注。過渡性材料填補了高速鋼材料和硬質合金鋼材料之間的縫隙,這些材料能以高速進行干切削,速度比高速鋼高,但低于硬質合金鋼,大約是高速鋼的1.5倍到1.8倍,現在使用的過渡材料是CPM121(也稱為REX121),其性能取決于涂層。
通常固體表面是固體與周圍介質分隔的表面,由不同物理特性的外表面層與內表面層組成,表面層變化的過程十分復雜: 1、接觸表面幾何形狀的變化,由光潔度和表面粗糙度表示。 2、晶體結構的變化,包括晶體結構如點缺陷面缺陷體缺陷、金屬結構變化如晶格變化碳化物生產溶解相變再結晶等。 3、摩擦表面膜的形成,包括環境介質(氣體、潤滑劑)吸附氣體分子膜、化學吸附膜、物理吸附膜、化學反應膜和轉移膜、由潤滑劑生產的聚合物膜等。
固體表面的接觸是彈性的和塑性的,彈性接觸過程中,如果脫離接觸,勢能轉變為動能,接觸過程中接觸面積與載荷有關,彈性變化量和彈性勢能需要注意,具體可參見接觸力學。 塑性接觸:當塑性指數小于0.6時,在一般載荷下均為彈性接觸,當塑性指數大于1時,部分接觸點將為塑性接觸,塑性接觸時彈性接觸的理論不再適用。塑性指數與接觸固體材料比較軟的一方的硬度、固體表面粗糙度和形貌有關。 接觸的固體發生相對運動趨勢時在接觸面阻礙相對運動的是摩擦。 塑性接觸發生時即產生磨損。
兩個相互接觸的物體在外力作用下發生相對運動或具有相對運動趨勢時,接觸表面阻礙相對運動的力量即摩擦力。摩擦力總是與相對運動趨勢的方向相反。 摩擦力與名義接觸面積無關。 摩擦力與摩擦面垂直載荷成正比(即摩擦系數)。