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cc2008

2009-02-27 21:04

微量潤滑切削技術(shù)分析

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(zhì)量等。但是切削液的大量使用也造成了很多負(fù)面影響，不僅導(dǎo)致生產(chǎn)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(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、模具、汽車等行業(yè)。由于機(jī)床主軸高速回轉(zhuǎn)(8000～60000r/min)會(huì)在刀具周圍產(chǎn)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(dá)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(jìn)一步提高加工效率的主要技術(shù)途徑。與此同時(shí)，在金屬切削加工領(lǐng)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(shù)，如干式、液氮冷卻、噴霧冷卻、風(fēng)冷和微量潤滑切削等。

微量潤滑切削

微量潤滑(Minimal Quantity Lubrication，MQL)切削是指將壓縮氣體（空氣、氮?dú)狻⒍趸嫉龋┡c極微量的潤滑油混合汽化后，形成微米級(jí)的液滴，噴射到加工區(qū)進(jìn)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(jié)，延長刀具壽命，提高加工表面質(zhì)量。MQL的應(yīng)用優(yōu)勢明顯，適用范圍廣闊，國內(nèi)外關(guān)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(shù)融合了干式切削與傳統(tǒng)濕式切削兩者的優(yōu)點(diǎn)：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(duì)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(zhì)，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(shù)也稱為半干式切削，在二十一世紀(jì)以綠色環(huán)保為主題的影響下有著很大前景。