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切屑与刀具粘连及铝件热变形方面获得突破,实际生产中已有加工铝合金零件的准干切

  

削生产线在运行。对于难加工材料,则有使用激光辅助进行干切削的。

    采用 MQL

  

润滑的准干切削

    对于某些加工方式和工件材料组合,纯粹的干切削目前尚难于在实际生产中使用,故
又产生了极微量润滑(Minimal Quantity Lubrication,MQL)技术。MQL 是将极微量的切削油
与具有一定压力的压缩空气混合并油雾化,然后一起喷向切削区,对刀具与切屑和刀具
与工件的接触界面进行润滑,以减少摩擦和防止切屑粘到刀具上,同时也冷却了切削区
(油雾在切削区汽化也会吸收不少切削热)并有利于排屑,从而显著地改善切削加工条件。

 

    MQL 润滑使用对人健康无害的植物油或脂油,其用量又极少,一般每小时的用量只有
十几到几十毫升,仅为传统湿切削加工切削液用量的几万分之一。加工后刀具、工件和切
屑都保持干燥,切屑无需处理便可回收利用,因而这种使用 MQL 润滑的切削又被称为准
干切削(Near-dry Cutting)   

    MQL 润滑的准干切削效果相当好,曾经有人使用涂有 TiAIN+MoS2 涂层的钻头,对铝
合金材料工件钻孔,采用纯粹的干切削钻 16 孔后,切屑就粘连在钻头的容屑槽,使钻头
不能继续使用,采用 MQL 润滑后,钻出 320 个合格孔后,钻头还没有明显的磨损和粘连。
日本稻崎一郎等人曾用直径 f10mm 的硬质合金端铣刀,以 60m/min 的切削速度铣削碳钢,
比较干切削、吹高压空气、湿切削(250L/h 切削液)和准干切削(20mL/h 切削油)四种加工方式
的刀具磨损。尽管准干切削所使用的切削液不及湿切削的万分之一,但其铣刀后面的磨损

  

不仅大大低于干切削,且与湿切削相近甚至略低。

    采用 MQL 润滑的准干切削,除了需要油气混合装置和确定最佳切削油量外,还要解
决一个关键技术问题,就是如何保证极微量的切削油顺利送入切削区。最简单的办法,当
然是从外部将油气混合物喷向切削区,但这种外喷法有时并不很有效,比如加工较深的
孔。更有效的办法是让油气混合物经过机床主轴和工具中间的通道喷向切削区,称为内喷
法。内喷法按照切削油和压缩空气在进入机床主轴之前混合还是在进入之后混合,又进一

  

步分为外部混合式和内部混合式。

    机床制造商为适应市场需求,相继推出准干切削的机床,如德国 Hueler Hille 公司的
500/630 T 高速加工中心,就可提供进行准干切削的品种;日本丰田工机的小型高速加工
中心 Piccocenter,则是专门为准干切削小型铝合金零件设计的。上述两种准干切削机床,
都是通过内喷法进行 MQL 润滑。内喷法的效果良好,但也存在不可忽视的缺点:使机床
主轴和工具系统的结构变得复杂;当主轴转速过高时受离心力作用影响,切削油易附在
主 轴 和 工 具 的 内 孔 壁 不 易 达 到 切 削 区 , 目 前 情 况 主 轴 转 速 一 般 不 宜 超 过 20000-
30000r/min

  

    

  

在特殊气体氛围中进行干切削

    试验表明,在某些特殊气体氛围中进行干切削加工,有利减少刀具磨损,从而发展成

  

为干切削技术的另一分支。