前,在很多金属加工企业中,金属加工切削液的使用是一件再普遍不过的事。但随着环保概念在制造领域日益深入的推广,人们逐渐意识到切削液的大量使用会给企业带来一些问题,如机床冷却润滑设备费用的所占比例过高,会增加企业上缴的环境保护税、工业污染物和排污费用等,这些都无意中提高了机床设备的附加成本。而且,如果切削液处理不当,还会增加环境污染,损害人身健康。因此,最近几年,很多厂家对缩减使用冷却润滑液的呼声和愿望越来越强烈,更希望可以有一种方法,能在提高切削加工表面质量的同时提高刀具的使用寿命。 尤其是目前,高速切削的概念正逐渐占领市场,同时人们注意到,高速切削采用的是高压大流量冷却方式,这不仅增加了环境污染,还提高了生产成本、减少了刀具的使用寿命,这些问题不解决,是没有办法提高加工效率的。为了解决上述问题,目前采用的方法一种是改变切削液的质量和用量,研制新型的无污染的绿色切削液;另一种是在切削过程中停止或最少量使用切削液,从根本上彻底解决切削液带来的问题。 很多加工型企业已经开始试图采用干式加工进行切削,但最终获得的工件表面质量差,工件还容易发生热变形。在这种情况下,人们开始探寻一种更环保的接近干式加工的方式,于是“MQL加工”方式开始成为人们关注的焦点。像上面提到的高速加工,当加工温度过高时,如果使用切削液,就会降低刀具的使用寿命,这种情况下就可以考虑采用MQL加工。
图1 汽车制造商的冷却液成本比重
传统的微量润滑是指冷却润滑液的闭环回路,微量润滑加工可以减少切削液用量,而且使用很精确,并可测量。微量润滑加工中使用的冷却液一般是压缩空气和润滑液的混合体,每小时需要的润滑液量小于50ml。 微量冷却润滑供给系统一般由活塞泵单元、过压单元、用于容器内混合的喷射系统、冷却润滑计量泵和负压单元组成。系统的供给系统分为外部供给和内部供给,外部供给的翻新费用较低,没有刀具调整装置;内部供给对工作区无约束,可用于L/D>2的加工,介质直接在切削附近释放,有利于排屑。