刀具切割金属是通过金属层的断裂实现的.金属层的断裂意味着外力破坏金属结构,同时以热的形式释放金属内部能量.切削加工时,一方面切屑将裂点的热传递至刀具表面,另一方面切屑受弯曲应力的作用与刀具挤压接触并相对快速运动产生摩擦热,综合原因使刀具及金属表面的温度迅速升高.
切削加工过程中高热的固体金属遇切削液的急冷作用会急速冷化产生淬火效应破坏晶相结构,同时增加晶相里的分子错列,使金属变硬的同时亦使其变得易碎.当刀具完成切割离开工件时,高热的刀尖会与冷却液接触产生淬火反应;使刀具变硬及变得易碎(特别是带涂层刀具)影响刀具寿命. 由于淬火效应的强烈程度与温差成正比,而提高切削速度会使刀具更高温;更大温差产生的强淬火反应会更降低刀具寿命,这也是切削速度越高刀具寿命越短的原因.
微量润滑加工时, 润滑剂以雾粒形式喷射至加工表面,不会产生急冷作用,也就不会产生淬火效应. 而且,提高切削速度,工件的切削破裂点会提前出现,裂点热源将远离刀.由于热量全部集中在工件及切屑上,刀具的热源只有和切屑接触点产生热传导及摩擦的小部分,提高切削速度会使屑片更为弯曲并以更快速度离开工件及刀具,有效减少屑片传导热能的时间.残留在工件上的高温能软化工件表面,让刀具更容易进行切割. 所以,综合来说,微量润滑加工适合提高切削速度.
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