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微量潤滑切削技術簡析

關鍵詞 微量潤滑 , 切削技術|2010-03-08 00:00:00|來源 中國超硬材料網
摘要 在金屬切削加工過程中,通常都要使用切削液。切削液在切削加工中主要起冷卻、潤滑、排屑和防銹的作用,有助于提高刀具耐用度,減少工件熱變形,保證工件已加工表面質量等。但是切削液的大量使用...

  在金屬切削加工過程中,通常都要使用切削液。切削液在切削加工中主要起冷卻、潤滑、排屑和防銹的作用,有助于提高刀具耐用度,減少工件熱變形,保證工件已加工表面質量等。但是切削液的大量使用也造成了很多負面影響,不僅導致生產成本大大增加,還給環(huán)境和人體健康帶來了巨大的潛在危害。
  高速切削是高性能加工的一種主要工藝技術,已經廣泛應用于航空、模具、汽車等行業(yè)。由于機床主軸高速回轉(8000~60000r/min)會在刀具周圍產生離心高速、高壓氣流,依靠常規(guī)加大切削液流量、降低切削溫升的辦法已不能達到理想的效果。采用有效的冷卻潤滑條件,可以有效降低切削溫度,改善切削摩擦狀態(tài),抑制刀具磨損,成為進一步提高加工效率的主要技術途徑。與此同時,在金屬切削加工領域涌現(xiàn)出了多種用于替代傳統(tǒng)濕式冷卻潤滑加工方法的環(huán)境友好的新型綠色切削加工技術,如干式、液氮冷卻、噴霧冷卻、風冷和微量潤滑切削等。
  微量潤滑(Minimal Quantity Lubrication,MQL)切削是指將壓縮氣體(空氣、氮氣、二氧化碳等)與極微量的潤滑油混合汽化后,形成微米級的液滴,噴射到加工區(qū)進行有效潤滑的一種切削加工方法。切削液的用量一般僅為0.03~0.2L/h(傳統(tǒng)濕法切削的用量為20~100L/min),可有效減小刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦,防止粘結,延長刀具壽命,提高加工表面質量。MQL的應用優(yōu)勢明顯,適用范圍廣闊,國內外關于MQL的研究包含了幾乎所有的切削工藝,如鉆削、銑削、車削和磨削等。
  MQL技術融合了干式切削與傳統(tǒng)濕式切削兩者的優(yōu)點:一方面,MQL將切削液的用量降低到極微量的程度,不僅顯著降低切削液的使用成本,而且通過使用自然降解性高的合成酯類作為潤滑劑,最大限度地降低了切削液對環(huán)境和人體的危害;另一方面,與干式切削相比,MQL由于引入了冷卻潤滑介質,使得切削過程的冷卻潤滑條件大大改善,刀具、工件和切屑之間的磨損顯著減小,有助于降低切削力、切削溫度和刀具的磨損。這種切削技術也稱為半干式切削,在二十一世紀以綠色環(huán)保為主題的影響下有著很大前景。

 

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