金属切削加工中通常大量使用乳化液,乳化液中常含有有害添加剂,极压乳化液中还含有硫、磷、氯等物质,污染环境和危害工人健康。乳化液的性能越好,成本越高,对环境和工人的危害越大,因此,使用乳化液带来的负面影响越来越得到人们的关注和重视。随着人们环保和节能意识的不断增强,“绿色切削”成为机械制造领域的焦点,成为各国研究的重点。对乳化液进行磁化处理,提高其冷却润滑性能,减少其用量,对节能减排具有重要的理论意义和应用价值。对乳化液进行磁化处理在国内外均无先例。因此,首先对相关液体的磁化处理研究现状进行了综述。然后,分析研究了各种磁化器的优缺点。由于永磁内置式磁化器具有不消耗能源、结构简单、性能稳定、易于制造、成本低廉等优点,故选用了永磁内置式磁化器作磁化工具,并建立了乳化液的磁化系统,为切削试验创造了前提条件。再后,用单因素法进行了YT15硬质合金刀具对45钢的切削试验。结果表明:乳化液磁化后用于切削,与干切和乳化液相比,主切削力分别减小近15%、9%,切削变形系数分别减小近13%、9%,已加工表面质量和切屑形貌也得到了改善。最后,对磁化处理后乳化液的冷却润滑机理进行了探讨。检测发现,乳化液磁化后,一些大颗粒的乳化液粒径变小,绝大多数为1μm以下,粒径范围更加集中。在磁场作用下,水合乳化液分子缔合团断开变成小分子团或单个水合乳化液分子,且运动变得更加有序,使切削区的乳化液更易于渗入毛细管,形成润滑性能更好的边界润滑层,提高了冷却润滑性能。