采用高壓冷卻技術(shù)可以提高車(chē)、銑工藝流程的安全性　　　　帶有高壓冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)的切割頭可以對(duì)冷卻劑射流進(jìn)行準(zhǔn)確的定向。通過(guò)把噴嘴設(shè)置在刀刃附近，即可很好地把切屑從轉(zhuǎn)位刀片表面上清除干凈。采用高壓冷卻系統(tǒng)，可以將刀具的使用壽命提升50%。　　　　大多數(shù)設(shè)備制造廠家可以在其CNC機(jī)床上采用高壓冷卻潤(rùn)滑劑。這種設(shè)備的普及引來(lái)了人們對(duì)冷卻劑的使用所作的新評(píng)價(jià)。盡管已經(jīng)有先進(jìn)的設(shè)備問(wèn)世，但很多企業(yè)仍然還是使用傳統(tǒng)的冷卻方式。在生產(chǎn)效率、工件質(zhì)量和使用壽命等方面，高壓冷卻系統(tǒng)具有決定性的優(yōu)勢(shì)。特別是結(jié)合相應(yīng)的刀具方案，可以使高壓冷卻(HPC)在加工難切削材料時(shí)發(fā)揮出更大的潛力。　　　　冷卻劑必須進(jìn)入刀刃與切屑之間的接觸區(qū)域　　　　在傳統(tǒng)的冷卻工藝中，冷卻劑射流只是大致對(duì)準(zhǔn)加工區(qū)域，或者完全溢出。實(shí)際在有效利用冷卻劑方面，還可以做更多：冷卻劑必須在高壓下準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)刀刃和切屑之間的接觸區(qū)域，并達(dá)到足夠的液體量。惟有如此，冷卻劑方可發(fā)揮出其良好的優(yōu)點(diǎn)并改善切削工藝流程。導(dǎo)熱、切屑形成和排放、刀刃結(jié)瘤、刀具磨損和表面質(zhì)量下降——這些因素都影響著生產(chǎn)效率、設(shè)備使用壽命、切屑控制和工件質(zhì)量。這些也是改善切削工藝流程和提高加工企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵性因素。

圖1高壓冷卻劑系統(tǒng)可以對(duì)噴向刀刃與切屑之間的射流進(jìn)行準(zhǔn)確定向　　　　在加工不銹鋼和低碳鋼材料時(shí)，高壓冷卻技術(shù)即可發(fā)揮良好的作用。恰恰在諸如鈦金屬和耐高溫超級(jí)合金等難切削的材料上使用HPC技術(shù)，可以明顯看出其發(fā)揮的積極作用。隨著創(chuàng)新型機(jī)床與刀具的進(jìn)一步發(fā)展，高壓冷卻技術(shù)的效用將越來(lái)越廣?！　　　≡?0世紀(jì)80和90年代，SandvikCoromant公司研發(fā)出了第一套高壓冷卻系統(tǒng)Jetbreak。采用10~100MPa高壓的冷卻劑定向射流方案，以公司內(nèi)部基礎(chǔ)性研究為前提，通過(guò)高壓和準(zhǔn)確定向，冷卻液在轉(zhuǎn)位刀片的刀刃與切屑之間構(gòu)成了一種隔斷，由此可以縮短接觸時(shí)間，保持切屑區(qū)域的穩(wěn)定。此外，Jetbreak還可以影響切屑的形狀，更好地控制切屑并使切屑達(dá)到早期斷屑?！　　　∽畛酰琂etbreak只在小范圍內(nèi)投入使用，例如用于難切削材料加工或流動(dòng)切屑生成的場(chǎng)合。在此過(guò)程中，Sandvik公司不斷提高對(duì)冷卻劑及壓力分配效用的認(rèn)識(shí)，不斷體會(huì)噴嘴不同大小所產(chǎn)生的不同影響。對(duì)此類(lèi)因素的調(diào)節(jié)，可以靈活地控制切屑的生成形狀、切屑長(zhǎng)度和切屑排放方向。單體Jetbreak設(shè)備可用于能源、航空航天和滾珠軸承等加工領(lǐng)域。但是時(shí)至今日，Jetbreak仍然需要平時(shí)裝配立式車(chē)床所用的特殊刀具。

圖2今天的CNC機(jī)床可以提供高壓冷卻所需的7～10MPa的工作壓力　　　　CNC機(jī)床冷卻系統(tǒng)可以提供7~10MPa的工作壓力　　　　今天，大多數(shù)的CNC機(jī)床均擁有足夠大的液體罐、液泵和可提供7~10MPa工作壓力的冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)。這種標(biāo)準(zhǔn)足可以作為使用高壓冷卻技術(shù)的基礎(chǔ)。裝備這種技術(shù)的車(chē)削加工中心和多功能機(jī)床均可達(dá)到更好的效率和更好的加工結(jié)果。　　　　通過(guò)在模塊化刀具系統(tǒng)上的集成，高壓冷卻系統(tǒng)可以獲得更多的產(chǎn)能效益?？焖俚毒吒鼡Q功能可以縮短輔助時(shí)間，模塊化系統(tǒng)可以與冷卻潤(rùn)滑劑導(dǎo)入系統(tǒng)處于安全的連接狀態(tài)。由此可以降低漏油和壓力波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。這樣可確保刀刃持續(xù)得到冷卻潤(rùn)滑劑的保護(hù)?！　　　oromantCapto模塊化快速更換刀具系統(tǒng)從一開(kāi)始便是為Jetbreak而研發(fā)的一種刀具平臺(tái)。今天，該系統(tǒng)仍然構(gòu)成用于車(chē)削加工的新的Coro-TurnHP標(biāo)準(zhǔn)高壓冷卻系統(tǒng)的基礎(chǔ)。鑒于內(nèi)置冷卻劑導(dǎo)入系統(tǒng)和高壓設(shè)計(jì)，CoromantCapto系統(tǒng)適用于此類(lèi)任務(wù)。此外，ISO標(biāo)準(zhǔn)型和作為很多帶有固定和驅(qū)動(dòng)式刀具的CNC機(jī)床的選項(xiàng)的刀具系統(tǒng)均可提供?！　　　oro-TurnHP可以實(shí)現(xiàn)精確定向和并行的冷卻劑射流，通過(guò)在刀刃邊緣附近設(shè)置噴嘴，高速射流可以把切屑從轉(zhuǎn)位刀片表面上排除掉，同時(shí)還可以起到冷卻和破斷切屑的作用。零碎的切屑就容易被排走。噴嘴的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為1mm，此外，針對(duì)精細(xì)調(diào)整，還有0.6~1.2mm的規(guī)格可供選用。在精加工過(guò)程中，即使壓力較低，只有大約1MPa，但Coro-TurnHP仍可展示出其積極的效用。這里涉及諸如鋼、不銹鋼、鋁、鈦和耐高溫的高合金材料。除了因改善切屑管理而達(dá)到很高的作業(yè)安全性之外，HPC還可以提高切削速度，使刀具使用壽命最大延長(zhǎng)50%。

圖3帶有Capto刀具接口的Coro-Turn-HP車(chē)削刀具是適用于高壓冷卻加工場(chǎng)合的專(zhuān)用刀具　　　　切削速度影響刀具磨損程度　　　　切削區(qū)域的溫度和與之相關(guān)的刀具磨損會(huì)特別受到切削速度大小的影響。在切削鈦金屬時(shí)，切削速度的提高，除了影響切削性能之外，也會(huì)極劇降低刀具的使用壽命。如果進(jìn)給速度也以相同于切削速度的比例提高，則刀具的使用壽命只是會(huì)略微降低。乍一看，似乎提高進(jìn)給速度是提高切削率的一個(gè)有吸引力的途徑。但是，只要觀察高進(jìn)給率下所產(chǎn)生的極大地切削力及其對(duì)切屑管理的負(fù)面影響，就可以看出這種途徑并不值得推薦。　　　　高壓冷卻措施即可提供幫助。它既有助于提高切削速度，又不導(dǎo)致溫度上升，同時(shí)在較高的進(jìn)給量時(shí)仍可減弱切削力的上升幅度。在加工ISO-S材料時(shí)，在相同的切削長(zhǎng)度的情況下，可以提高20%的切削速度。　　　　在采用鉆桿對(duì)較大和較深的孔進(jìn)行加工時(shí)，像Coro-TurnSL等型號(hào)的模塊化刀具系統(tǒng)結(jié)合使用HPC，可更好地發(fā)揮出其優(yōu)點(diǎn)：由于切割頭不受鉆桿的限制而實(shí)現(xiàn)快速和簡(jiǎn)單的自由更換，因此可以靈活執(zhí)行多個(gè)加工步驟。采用高壓冷卻潤(rùn)滑材料，可以實(shí)現(xiàn)更加可控的切屑形狀并降低剪切效應(yīng)。這使得加工作業(yè)達(dá)到安全和無(wú)磨損的水平。Coro-TurnSL系統(tǒng)結(jié)合采用了振動(dòng)阻尼的鉆桿和穩(wěn)定的切割頭刀具接口。這種組合適合于孔徑可以達(dá)到鉆桿直徑10倍深度的鉆孔操作，并預(yù)備有連接高壓冷卻系統(tǒng)的設(shè)施?！　?/strong>