低温微量润滑切削技术及其应用.pdfVIP

学兔兔 第1期 (总第164期) 机 械 工 程 与 自动化 No．1 2011年 2月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUT0MAT10N Feb． 文章编号：1672—6413(2011)01—0212—03 低温微量润滑切削技术及其应用 牛晓钦，王春燕 (太原科技大学 机电工程学院，山西 太原 030024) 摘要：针对传统的大量浇注式切削加工存在切削液浪费大、冷却润滑效果不好、成本高、污染环境、危害个人 健康等问题，介绍了一种新的润滑冷却方式，即低温微量润滑(MQL)技术。通过微观角度研究传统浇注式和 MQL切削加工中切削液的作用机理和相关的实验结果，对比发现低温微量润滑技术在实际应用中具有很多 方面的优势，这项技术具有较高的推广价值和广阔的应用前景，比较符合绿色可持续发展之路。 关键词：膜态沸腾；边界润滑；低温微量润滑；切削 中图分类号：TG502．16 文献标识码：A 0 引言 了切削液到达切削中心区域，从而消弱了切削液的润 传统的切削加工中采用大量浇注切削液的方式来 滑与冷却效果，加剧了刀具的磨损，减少了刀具的使 达到冷却、润滑切削区域的目的。随着人们对环保、加 用寿命。 工质量和加工成本等相关方面要求的越来越严格，原 1．3 切削液使用和处理上存在的问题 本效果不是很佳的润滑冷却方法又产生出了很多新的 据美国企业统计：在集中冷却加工系统中，冷却 问题。于是，在上世纪末出现了干式切削、低温冷风 液成本占总成本的14 ～16 ，刀具成本只占2 ～ 切削和微量油雾润滑切削等新技术。本文在深入分析 4 。再加上切削液循环利用时由于杂物而带来的性能 传统切削过程存在问题的基础上，提出低温气体冷风 不稳定以及环境污染方面的问题，使得使用传统的切 切削和微量润滑相结合的一种新的先进切削技术。 削液付出的代价越来越大。 1 传统切削方式存在的问题 2 低温MQLAC(微量润滑切削技术)的优点 1．1 膜态沸腾带来的问题 低温微量润滑切削(MQI AC)是微量润滑MQL 膜态沸腾是指在切削点温度达到130 C～400 C 技术与低温冷风切削技术有机结合的一种切削工艺技 时，与刀具表面接触的切削液在与刀具表面垂直方向 术。这是一种新型切削加工技术，应用这项技术不仅 上的某高度形成一些汽泡而局部沸腾，汽泡进一步聚 使加工点的高温化得到缓解，而且使刀具的润滑性也 集扩展成连续的油汽膜，形成膜态沸腾。它对切削的 得到了保证。该技术充分利用了微量润滑切削的强润 影响表现在：①在膜态沸腾下，切削热的传出必须要 滑性和低温冷风的低温冷却性，其使用效果远远超出 穿过热阻较大的汽膜，使换热系数下降，因而起不到 二者单独使用时的效果。 良好的冷却作用；②在膜态沸腾下，切削区域的切削 2．1 低温微量润滑方法能有效地降低切削力 液不能形成不问断、规则的润滑，影响加工工件的表 研究表明，低温MQI 法能够提供与浇注式相当 面质量；⑧在膜态沸腾下，切削液难以粘附在刀具表 甚至更好的润滑性能。在切削过程中切屑