微量潤滑加工(MQL加工)及其應用
MQL加工是基于改善環(huán)境的最終目標而發(fā)展起來的加工方式宛瞄,雖然其在銑削和車削作業(yè)中還未能體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢惨译,但在深孔加工等方面,MQL加工卻有著非常好的加工效果敏握,而且更加環(huán)保和經(jīng)濟。
改善環(huán)境的加工方式
在改善車間現(xiàn)場加工環(huán)境的課題中骨唇,在提高生產(chǎn)率和降低成本的同時泼舱,營造一個保證工人身心健康的工作環(huán)境也是至關重要的工作。
眾多機加企業(yè)的加工現(xiàn)場都存在著由于噪聲枷莉、粉塵及因使用切削液而對工人健康造成危害的問題娇昙,其中冷卻液的霧狀微粒對工人的健康威脅最為巨大。現(xiàn)在笤妙,由于高速加工設備的應用越來越多以及在不斷提高生產(chǎn)率的過程中大量使用強力切削液冒掌,環(huán)境污染問題更加嚴重,成本也在增加蹲盘,這些問題得到了人們的更多關注股毫。
為了有效地解決上述問題,人們試圖采用干式加工的方式進行切削召衔,但由于干式切削容易出現(xiàn)刀具使用壽命短铃诬、工件表面光潔度差、工件熱變形苍凛、高溫狀態(tài)下處理鐵屑的危險性以及會產(chǎn)生大量粉塵等眾多問題趣席,最終未能成功大量應用。由此醇蝴,人們便開始關注其他一些更環(huán)保的加工方式或者接近干式加工的方式宣肚,比如使用對人體無害的植物油切削液進行加工,或者使用微量供給切削液的加工方式推吼。后者就是備受關注的“MQL加工”方式好阎,即微量潤滑加工,也被稱作“噴霧加工”或“半干式加工”夺疹。
MQL加工是基于改善環(huán)境的最終目標而發(fā)展起來的加工方式柄豹,僅使用很少的切削液遍挚,這在很大程度上影響了刀具的使用壽命。但在很多場合下橱狗,使用MQL加工不僅更加環(huán)保齐梆,而且可以獲得理想的切削效果,同時夭私,刀具的使用壽命仍能達到令人比較滿意的結果舷咆,那么,MQL加工就不失為一種合適的加工選擇添镜。
適用MQL加工的范圍
1.高溫下的高速加工
在進行高于正常加工溫度(700~800℃)的高速加工時唐唉,若使用切削液,反而會降低刀具的使用壽命窿锉,這種情況下可以考慮采用MQL加工的方式酌摇。在刀具壽命方面,雖然干式切削更為有利嗡载,但若要解決高溫產(chǎn)生的其它問題以及要獲得一定的表面光潔度時窑多,應考慮采用MQL加工。
眾所周知洼滚,在加工過程中使用切削液通常是有利于切削的埂息,但在一般鋼件的高速加工時,刀具的刃部將產(chǎn)生接近900~1000℃的高溫遥巴,此時若供給切削液千康,切削液內(nèi)部的水分在未到達高溫狀態(tài)下的刃部之前已瞬間汽化,喪失了冷卻的作用铲掐,即使偶爾到達切削刃部的切削液也將會造成對刃部的熱沖擊拾弃,對刃部產(chǎn)生均熱現(xiàn)象,因此也會影響刀具的使用壽命迹炼。這樣的現(xiàn)象在進行容易產(chǎn)生熱量的高溫合金等原材料的低速加工時也時常出現(xiàn)砸彬,這種狀況下采用MQL加工方式更為有利。
2.熱差別較大的工件加工
正常情況下斯入,斷續(xù)車削或銑削熱差別較大的工件時蓉凰,一般可采用干式切削,因為在斷續(xù)切削的過程中万僚,使用切削液將加劇刃部的溫度變化酬绞,容易使刀具產(chǎn)生裂紋,干式切削則可以避免這個問題或祖,但干式切削過程中往往會帶來熱變形現(xiàn)象和表面光潔度差等現(xiàn)象祖务,顯然,MQL加工更為有利凰彼。
3.小直徑工件上的深孔加工
在小直徑的工件上進行深孔加工時彭撑,MQL加工可以獲得最佳的效果絮檀。以往,這種深孔加工一般采用硬質(zhì)合金槍鉆或高速鋼鉆頭蜈藏,通常鋼件的切削速度為25~60m/min卜陵,每轉進給為0.05~0.08mm,因此不得不進行間斷性的切削迂雪,生產(chǎn)效率非常低开贼,而且因機床轉速不夠或切屑液壓力低(0.5~1MPa)、鉆頭剛性不足等問題導致排屑能力差皆疹。當然疏橄,現(xiàn)在,隨著機床主軸轉速的提高略就,使用硬質(zhì)合金鉆頭時切削速度可以達到100m/min以上捎迫,切削液的供給壓力也已增至5~8MPa的高壓狀態(tài),排屑已經(jīng)變得很容易残制。
在進行小而深的孔加工時立砸,若使用內(nèi)部構造為MQL供應系統(tǒng)的硬質(zhì)合金鉆頭,在加工時進行適當?shù)睦鋮s將利于切削初茶,同時,切削產(chǎn)生的適當大小的鐵屑將在高壓霧汽的作用下排屑浊闪,因此在不進行間斷性切削的情況下恼布,也能非常有效地進行加工。
在一般情況下使用細長鉆頭時搁宾,不單是刀具的剛性不足不利于排屑折汞,狹窄的排屑槽也不利于快速排屑,容易出現(xiàn)擠屑現(xiàn)象使谋,從而造成扭力加大導致刀具斷裂整诈,因此,用于MQL加工的鉆頭應在結構上有著優(yōu)越的剛性度攘,另外恒晋,其刃部的設計上應大限度地降低切削阻力,同時嘱杆,為了利于排屑止歇,排屑槽應進行光滑處理。
當然杭嚷,硬質(zhì)合金材料的刀具應保持非常均衡的排屑槽間距和鋼性翘辑。在這種情況下制造出來的鉆頭用于MQL加工,切削速度可達到80~150m/min嚣咕,每轉進給可達到0.15~0.2mm溜信,并且無須進行間斷性加工蜘傻。這樣,不但延長了刀具的使用壽命幸双,而且可以顯著提高生產(chǎn)效率们豌。
結語
綜上所述,MQL加工是以改善工作環(huán)境為目的建立起來的浅妆,與傳統(tǒng)的使用切削液的加工方式相比望迎,在刀具壽命上存在著一定的差距,因此凌外,其在銑削和車削作業(yè)中還未能體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢辩尊,但在深孔加工等方面,MQL加工卻有著非常好的加工效果康辑,而且更加環(huán)保和經(jīng)濟摄欲,因此,其使用范圍將不斷擴大疮薇。
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