準干式切削（Near Dry Machining）和微量潤滑系統(tǒng)（MQL）
定義荸脂，概念：
準干式切削：是相對干式切削和濕式切削而言的，是在切削刀具的切削刃上噴上一層潤滑油旷酗，切削加工的時候，潤滑油在刀具和工件間形成一層油膜元炭，保護刀具和工件星嗜，避免熱量產生，提高工件加工精度软吐，特別是在精密加工中瘩将。
微量潤滑系統(tǒng)：簡單的說就是精密控制油量的噴油裝置，通常分為外噴油和內噴油裝置凹耙。外噴油裝置是潤滑油和壓縮空氣分別獨立調節(jié)姿现，壓縮空氣在噴嘴出口處將潤滑油通過高速氣流吹向切削刀刃，實現(xiàn)潤滑作用肖抱。
一 噴霧冷卻的機理
切削液在金屬切削中主要起兩個作用备典，一是潤滑作用；二是冷卻作用意述。切削液能否充分發(fā)揮有效的潤滑作用提佣，其滲透能力強弱是一個重要的因素。常規(guī)的澆注式切削液在切削加工中的滲透以液體滲透和氣體滲透兩種方式進行：澆注的液體滲透效率較低荤崇，在高速切削時效率更低拌屏；氣體滲透是由于澆注在切屑表面裂紋中的液體隨著切削溫度的上升發(fā)生汽化而向前刀面進行滲透的潮针。試驗證明，常規(guī)切削液的滲透能力不強倚喂，能夠被汽化的液體量很少每篷，使?jié)櫥Ч艿较拗啤６鴩婌F冷卻形成的兩相流體笛吱，能夠彌補切削液滲透能力的不足搁蛤。氣液兩相流體噴射到切削區(qū)時，有較高的速度途培，動能較大挑画，因此滲透能力較強。此外鸣丝，在氣液兩相射流中微量液體的尺寸很小，遇到溫度較高的金屬極易汽化融沟，可從多個方面向刀具前刀面滲透瘪巡。雖然射流中的液體量很少，但被汽化的部分則比連續(xù)澆注切削液時多浮烫，因而潤滑效果較好佳珊。在金屬加工中切削熱主要來源于金屬的塑性變形，切削區(qū)的冷卻過程就是固體與流體之間的傳熱過程杆荐。由于流體與固體分子之間的吸引力和流體粘度作用听公，在固體表面就有一個流體滯流層，從而增加了熱阻诉濒。滯流層越厚周伦，熱阻越大，而滯流層的厚度主要取決于流體的流動性即粘度未荒。粘度小的流體冷卻效果比粘度大的流體冷卻效果好专挪。
氣液兩相流體噴出時，體積驟然膨脹對外做功片排，消耗了內能寨腔，可使溫度降低
二 噴霧冷卻裝置的工作原理
噴霧冷卻就是把微量液體混入壓力氣流中捅僵，形成霧狀的氣液兩相流體幻捏，通過噴霧產生射流，噴射到切削區(qū)，使工件和刀具得到充分冷卻和潤滑故弟。
噴霧冷卻裝置工作時蘸腾，壓縮空氣經分水濾氣器濾除水分等雜質，通過電磁閥后一小部分壓縮空氣進入冷卻液箱內又蝌，將冷卻液壓出到噴嘴鸟焊；絕大部分壓縮空氣經調壓閥將壓力調至0.32～0.35MPa后經壓縮空氣軟管到噴嘴與冷卻液混合，霧化后噴射到切削區(qū)场致。
噴霧冷卻技術的關鍵在于能否把冷卻液充分霧化藕龄。由于冷卻液的壓力略大于壓縮空氣的壓力，二者在氣液混合室內混合后籍投，經蛇皮管式冷卻管5由噴嘴頭噴出削蕊。反之，若冷卻液的壓力小于壓縮空氣的壓力圣烤，則冷卻液將被壓回到冷卻液箱內元丈。在一些進口機床的噴霧冷卻裝置中，壓縮空氣是從調壓閥后進入冷卻液箱的喘建，因此噴出冷卻液時往往有“喘氣”現(xiàn)象显驼。若將壓縮空氣改為從電磁閥后直接進入冷卻液箱，就可避免“喘氣”現(xiàn)象坯临。
為了調節(jié)噴出的冷卻液流量焊唬，在噴嘴上安裝了冷卻液流量調節(jié)閥。一些進口機床所采用的噴霧冷卻裝置看靠，其噴嘴調節(jié)閥為錐形赶促，使用時通過調整錐面配合間隙的大小來調節(jié)冷卻液流量。由于加工這種結構的噴嘴調節(jié)閥比較困難,閥桿與閥體錐面的同心度不易保證挟炬，從而不能有效地調節(jié)冷卻液的流量芳杏。試驗證明,如將錐閥改成平閥、將錐面改成平面辟宗，并增加一個密封圈爵赵，則冷卻液的流量可以任意調節(jié)。
三 噴霧冷卻液的選擇
由于從噴嘴噴出的冷卻液成霧狀泊脐，其中大部分噴到切削區(qū)空幻，一小部分彌散在空氣中,為了避免環(huán)境污染及對操作者造成傷害，冷卻液的選擇非常重要容客。通過使用非傳統(tǒng)的切削液-植物油秕铛，包括脂類，環(huán)境成本顯著減少蛙途。這些產品的技術優(yōu)點包括具有清洗劑讯完，分散劑的性能两漫，低發(fā)泡，快速放氣于扳，著火點相對較高以及表層兼容宅集。基于植物的潤滑油可迅速被生物降解炸穿，大多數(shù)情況下拔灾，潤滑油在21天內即被分解，這樣就無長期清潔的后顧之憂暖鬓。這些潤滑油也已經得到改進继锰，具有低霧化的特點，有助于短期清潔麸档。
對潤滑劑的要求:
其次乃沙，潤滑劑有很好的滲透性和表面附著系數(shù)起趾。
第三，潤滑劑要具有超級的潤滑性崔涂。
第四，潤滑劑需要優(yōu)良的極壓性能始衅。
第五冷蚂，潤滑劑環(huán)保、安全汛闸、可再生（植物性）蝙茶。
四 噴霧冷卻的應用效果
切削區(qū)溫度
采用噴霧冷卻與干切削分別加工40Cr和45鋼(加工40Cr鋼的切削參數(shù)為：ap＝
切削液的成本
來自的國的最新統(tǒng)計數(shù)據表明與切削液相關的成本相當于全部成本的7.5%-17%。隨著石油原料成本的增長咆杯，趨勢是切削液的價格在不久的將來繼續(xù)增長幌瓦。
環(huán)境成本
處理使用過的切削液和切屑所花費的長期環(huán)境清潔成本以及工人的健康。由于沒有冷卻液泵终太，所以實現(xiàn)了節(jié)約能源苫担。
刀具壽命
與鑄鐵或鑄鋼和磨削相比脓甘，干式切削使刀具使用壽命增加了20%，某些使用MQL的刀具使用壽命實驗表明刀具壽命增長了50%滓层，具體取決于加工過程茅祠，切削速度和進給。這是因為MQL系統(tǒng)將產生由微小油滴構成的油霧卒赖，它通過刀具中心噴射到切削區(qū)域上踊嘲，使切屑更易清除，并且防止微粒黏在切削刀具上睡清。
在立車上粗加工45鋼鑄件疏菩，使用的刀片牌號為YT5。當切削條件相同時刨仑，采用噴霧冷卻的刀具壽命為1小時以上郑诺，而采用干切削時的刀具壽命僅為30～40分鐘。
較快的加工時間
通過采用耐熱刀具材料杉武，例如炭化物辙诞，以及較高的主軸轉速，半干切削比傳統(tǒng)的濕切削的速度快50-100%轻抱。無冷卻液霧化飞涂，使用MQL切削，用戶可以保持工廠環(huán)境極為潔凈祈搜，幾乎沒有煙霧和氣味较店。這有利于清潔和工人的健康。
表面粗糙度
在數(shù)控龍門銑床上精銑材料為ZG20CrMo的汽輪機汽缸中分面容燕，使用的刀片牌號為YT535梁呈，切削用量為v＝
此外，噴霧冷卻技術可應用于立式車床弥禀、臥式車床匣诉、轉子車床诡岂、圍帶車床、落地鏜銑床等不同機床曾瞪，加工效率平均提高20%登鄙，刀具壽命提高一倍以上，加工精度也有顯著提高掰儿。如在轉子車床上精車轉子軸頸骤公，采用干切削時一刀車不下來，圓柱度不易保證扬跋，而采用噴霧冷卻時,一刀即可車完阶捆，而且圓柱度滿足設計要求。
五 應用領域：
有色金屬鑄造零及部件加工
六 結語
由于噴霧冷卻具有良好的冷卻和潤滑效果,在切削加工過程中應用噴霧冷卻技術可顯著提高切削加工生產效率和零部件加工質量洒试。
1．由于兩相射流對切削區(qū)有清理作用，減少了氧化皮朴上、細鐵屑等對刀具的磨損垒棋，可提高刀具的耐用度；噴霧冷卻裝置體積小痪宰，安裝操作方便叼架；冷卻液耗量少，工作環(huán)境清潔衣撬，有利于保護操作者的身體健康乖订。
2． 噴霧冷卻技術特別適合用于高速切削、緩進給磨削淮韭、強力磨削等發(fā)熱量大的加工場合以及加工精 度要求高的高強度垢粮、高硬度合金鋼材料淫蜕。
噴霧冷卻裝置用于數(shù)控機床恐氓，可實現(xiàn)冷卻自動化；如在普通機床上應用肩检，通過簡化結構叛剩，以手動氣路開關代替分水濾氣器和電磁閥，可在實現(xiàn)噴霧冷卻的同時降低成本泉疆。
（本文數(shù)據及資料來自用戶現(xiàn)場和科研單位，具體詳情請詢產品供應商）
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