MQL最小油量润滑加工用弹性套筒刀柄

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1、Ⅲ。cum。。删未+来刀具MQL最小油量润滑加工用弹性套筒刀柄ElasticSleeveHolderforMQLMachining章宗城东华大学退休教授．曾长期在国内、日本从事切削机械制造工艺．以及相关摩擦学教学和研究工作．退休后在尚亚(上海)国际贸易公司任切削工具方面高级顾问。MQL(MinimUnlQUantitYLubrication)指以最小的油量润滑刀具进行加T的方式，又称半干式切削或准干式切削。最小油量约为3—30mL／h，按照工件几何形状大小和加工要求的不同而存在差异。对发动机，则每个动力部件所需消耗的润滑油约为5～15mL。实际加丁．时，这些润滑油和压

2、缩空气一起雾化，喷射尚亚(上海)国际贸易公司章宗城在具体使用MQL时，国内外许多人在继续研究用什么润滑液和何种状态的压缩空气。用作切削的MQL润滑液要具有良好的切削性能和生态性能。所谓切削性能是指润滑性好，摩擦系数低，加工表面质量好，切削效率高，而生态性能则是指生物降解性、氧化安定性和存储稳定性好。一般选择植物油和合成酯。其中，合成酯中多元醇酯较好。压缩空气除用一般空气外，还有冷风。另外，氦气的效果会更好，但成本会提高，在必要条件下可选用。到刀具加T部位，从而达到冷却润滑目的。润滑是为减少切削力，抑制发热，通过最少量的油雾来完成。冷却和切屑排出是靠喷射的压缩空气与刀具

3、结构的功能来完成的。MQL的优点包括以下方面：(1)保护环境。因为油量极少，不会产生大量的使用过的不洁润滑油、切削液废油及废液，不会造成环境污染。(2)清洁环境。使用油量少，漏油更少，故易保持机床和工厂的清洁。(3)减少加工成本。用油量少，油液浓度管理和废液处理费用也节省了，以往机械加T生产线所消费电力中的很大一部分为冷却液泵和油泵所使用。以上这些总共约占加工成本的20％。而刀具费用一般仅占加工成本的4％左右。据美国福特汽车公司动力总成加—r技术专家AlexanderStoll称，每年福特公司花费在切削液及过滤、日常防菌处理、废弃物处置和能鼍消耗(切屑在同收前要清洗烘

4、干)以及相关健康和安全方面的费用要达几百万美元。该公司切削液成本约占每个工件加丁成本的10％一20％，故福特公司正在大力推广应用MQL2010年第ll期·航审制造技术55技术。将储存在罐里的油与压缩空气混合，切削刀具就像1个燃油喷射器，混合的油气就从切削工具的顶端油孑L或同时从它的周边喷出，直至加工部位而达到冷却润滑效果。用MQL加工产生的切屑非常干净，也很千燥，可以直接送到铸造厂，无须进行清洗十燥。福特公司已建立了几条加r变速器零件用MQL技术的生产线。其环境非常干净，丁人下班后身上不带切削液气味。福特亦制定了长期的战略，计划在其全球加工工厂中采用MQl。技术。其实

5、在其他大汽车公司，如梅塞德斯一奔驰、通用和大众等都采用并正推广这项技术。MQL技术应用原理MQL技术的具体执行部件是刀柄中的弹性套筒。日本NT刀柄公司的FDC—MS弹簧套筒很好地发挥了MQL技术(图1)。将各种不同尺寸的弹簧套筒放入刀柄中以夹持不同尺寸的刀具。此套筒上有12条切缝，油雾经短切缝形成的油路，再经过6个油雾喷射口沿刀具圆周面喷出，还有利于润滑钻头和立铣刀等的圆周刃，并沿排屑槽润滑前刀面。这样可抑制刀具发热，使切屑不粘结在刀具上而顺利排出，同时也延长了刀具使用寿命。经刀具中油孑L喷出的油雾润滑并冷却切削刀具前端刀刃，使刀具较长期地维持高硬度和锋利性。MQL的

6、油雾生成装置应保证油雾生成所需要的空气流量，空气不足时油雾无法生成。油雾粒径小于2“m的微小油雾称干雾，它会浮游在空气中，比较难受到离心力影响，可运送性能高，是适合运送的油雾，但碰到刀具与工件后易反弹，不能发挥润滑作用而会扩散到空气中。干雾通过6个油雾通路，但由于通路面积减少，空气流速加快，粒子碰撞加剧使粒子变大。将油雾粒径大于56航空制造技术·2010年第11期2斗m的大粒子油雾称作湿雾。由于直径大和自身的粘性，湿雾容易附着在刀具与工件上，而且易受离心力影响，容易滞留在管肇和刀柄内，因此不宜传送。NT公司的FDC—Ms半干式加T用弹性图1FDc—Ms弹簧套简及其工作

7、过程套筒内油雾喷射的效果示意图见图2。MQL作用于切削部分的示意图见图3。夹持刀具的弹簧套筒除上述可用MQL微最润滑外，通常用的弹簧套筒只能通过刀具内油孑L提供冷却润滑液。这种套筒在NT公司称OH型套筒(还有更老式只可夹持外冷刀具的)。用套筒刀柄夹持钻头进行钻孔时，钻头受到T件材料的变形(弹性与塑性)抗力以及钻头主刀刃、横刃、圆周刃带与T件孑L壁、底部和切屑间的摩擦力。和车削时一样，钻头每个切削刃都受到分解为切向、径向、轴向3个分力的作用。在理想的情况下，径向的各分力基本上实现了平衡。其余各力则合并成为轴向力和圆周方向的切向力。圆周方向切向力相对于钻