在機械制造領域，切(磨)削加工中使用的切削液對提高加工效率與加工質(zhì)量具有重要作用脊另，但切削液在制造导狡、使用、處理和排放的各個時期均會對環(huán)境造成嚴重污染偎痛，而在加工過程完成以后旱捧，清除零件表面切削液附著物時還會產(chǎn)生所謂的“二次效應”污染。

　　據(jù)統(tǒng)計踩麦，切削液的使用成本相當昂貴枚赡，把切削液和有關(guān)設備的費用、能耗費谓谦、處理費蛹拜、人工費、維修費及材料費加在一起達到了全部制造費用的7%～17%贺坝，而全部刀具費用僅為總制造費用的2%～4%慰颊。

　　1996年，國際標準化協(xié)會頒布了關(guān)于環(huán)境管理的ISO14000系列標準寿针，德國思樟、美國、加拿大和日本等國家也相繼制定出更加嚴格的工業(yè)排放標準径卜，進一步限制了切削液的使用晦哺。

　　面對降低生產(chǎn)成本，改善生產(chǎn)條件和可持續(xù)發(fā)展對環(huán)境保護的要求芽茄，更迫于有關(guān)法律的壓力贩挨，合理利用制造資源、廢棄物少章神、環(huán)境污染小尤桃、可進行良性循環(huán)的“綠色制造”技術(shù)必將會成為21世紀制造領域的主要發(fā)展趨勢。

　　1綠色加工技術(shù)的原理與特點

　　人們在尋找替代原有切削液澆注方法的綠色加工技術(shù)過程中爷耀，進行了多方面有益的嘗試甘桑，創(chuàng)造出多種具有代表性的切削潤滑冷卻技術(shù))生物穩(wěn)定型切削液、噴霧冷卻歹叮、液氮冷卻跑杭、低溫風冷切削、MQL及干切削等咆耿。從優(yōu)質(zhì)德谅、高效爹橱、經(jīng)濟以及環(huán)保的角度出發(fā)，上述各種技術(shù)各有其自身的特點和優(yōu)越性窄做。

　　生物穩(wěn)定型切削液

　　生物穩(wěn)定型切削液依靠其配方中所含的特定成分來延長使用壽命愧驱，當該特定成分的含量降低后(如排放后)就不具有這種抗菌的功能，很容易被生物所分解椭盏，對人體和環(huán)境基本無害组砚。生物穩(wěn)定型切削液在國外已形成系列產(chǎn)品，并已推向中國市場掏颊，如Mobilcut系列水溶性切削液惫确、德國ARAL系列切削液、英國嘉士多公司的水溶性切削液也隧。

　　噴霧冷卻

　　噴霧冷卻是利用氣液兩相流體的混合體以高壓(3～6個大氣壓)霧化的方式噴射到加工區(qū)流沦，霧化的質(zhì)點顆粒在切削區(qū)的高溫作用下發(fā)生相變(汽化)，吸收大量的切削熱絮商。高速氣流中所攜帶的細小的霧滴容易滲透到切削接觸區(qū)邢窜，改善了切削液的滲透性，降低了摩擦和摩擦熱铆韭，潤滑作用得以充分發(fā)揮丘隙。與切屑有關(guān)的排屑問題也在不同程度上得以消除。另外還省去了切削液的處理費用菜涯，減少了環(huán)境污染伶离。噴霧冷卻常采用的介質(zhì)有水、乳化液拣末、植物油及動物油等诺教，其中以乳化液應用最廣。

　　低溫風冷切削

　　低溫風冷切削是采用-10～-100℃的冷風強烈沖刷加工區(qū)的一種方法饼瓮。它可以顯著均勻地降低加工區(qū)碗帅、刀具及工件的溫度，有效地抑制刀具磨損豹爹，提高刀具耐用度裆悄，改善已加工表面的加工質(zhì)量。如果在冷風中供給微量潤滑油臂聋，則改善效果更加明顯光稼。目前常用的介質(zhì)有空氣、氮氣(有液氮蒸發(fā)后加熱到所需溫度和常溫氮氣冷卻到所需溫度兩種方式)和二氧化碳(干冰蒸發(fā))等孩等。

　　液氮冷卻

　　液氮冷卻加工方法采用液氮使工件艾君、刀具或切削區(qū)處于低溫冷卻狀態(tài)進行切削加工，利用材料的低溫脆性，使其在韌性降低腻贰、塑性減小的情況下完成切屑和工件的分離。

　　干切削

　　干切削是指在切削加工中不使用切削液的工藝方法扒秸，它從源頭上消除了切削液帶來的一系列環(huán)境負面效應播演。

　　干切削技術(shù)起源于歐洲，目前在西歐各國也最盛行伴奥。美國LeBlond Makino公司也已經(jīng)開發(fā)出用陶瓷刀具和CBN刀具對鑄鐵進行高速干切削的“紅月牙”工藝并投入實際生產(chǎn)写烤，取得了良好的經(jīng)濟效益。

　　實施干切削颂睛，并不是簡單地停止切削液的使用培车，必須要對包括機床、工件特別是刀具在內(nèi)的整個工藝系統(tǒng)進行全面的考慮车咕。目前出現(xiàn)的各種新型刀具(包括采用先進材料的刀具割钧、進行涂層處理的刀具和優(yōu)化幾何參數(shù)與結(jié)構(gòu)的刀具)為干切削的實施提供了有力的保證。刀具材料性質(zhì)的研究也很有必要淹郎，實際上衔侯，對于陶瓷刀具來講，由于干切削降低了熱沖擊和熱疲勞的可能氛硬，其加工效果往往優(yōu)于普通濕切削迈枪。

　　干切削的應用在鑄鐵材料上比較成功，但其范圍還不是很廣泛田蔑，對鋼和難加工材料的干切削也正在研究之中违酣。

　　MQL

　　MQL技術(shù)是將壓縮氣體與極微量潤滑液混合汽化后，噴射到加工區(qū)紫磷，對刀具和工件之間的加工部位進行有效的潤滑受啥。在德國，由于人們對它是否同時具有冷卻功能還存在意見上的分歧鸽心，而分別稱之為微量潤滑和微量潤滑冷卻腔呜。

　　MQL可以大大減少“刀具-工件”和“刀具-切屑”之間的摩擦，起到抑制溫升再悼、降低刀具磨損核畴、防止粘連和提高工件加工質(zhì)量的作用，使用的潤滑液很少冲九，而效果卻十分顯著谤草，既提高了工效，又不會對環(huán)境造成污染莺奸。

　　MQL法所使用的潤滑液用量非常少丑孩，一般為0.03～0.2L/h，而一臺典型的加工中心在進行濕切削時，切削液用量高達20～100L/min温学。而且MQL技術(shù)只要使用得當略贮，加工后的刀具、工件和切屑都是干燥的仗岖，避免了后期的處理梯盹，清潔和干凈的切屑經(jīng)過壓縮還可以回收使用，完全不污染環(huán)境欲堪，故又稱之為準干式切削约绒。

　　2 MQL的研究現(xiàn)狀

　　實驗證明MQL技術(shù)在切削液不同種類和用量、不同加工材料涯蜜、不同刀具痛主、不同加工方法以及不同加工參數(shù)下所表現(xiàn)出來的加工性能是有差別的。

　　鋁合金的MQL切削

　　采用MQL技術(shù)高速銑削鋁合金時烙锉，其刀具壽命可與澆注切削相當蚂芹。而且在油霧潤滑狀態(tài)下，刀具上的材料粘附很少孙鼎。

　　以20ml/h的植物油用量鉆削鋁合金的實驗結(jié)果表明氧液，在低速、低進給情況下囱悴，MQL相比澆注切削效果要差一點沧仿；在較高切速、較高進給下甫题，MQL的效果要比澆注切削要好馁筐。

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