深孔加工是在全封闭状态下进行的,系统的排屑通道较长,自行排屑困难,人们常常要在中途几次退出钻头进行倒屑,因此其一般都借助外力来进行排屑,而及时排屑是深孔加工能否顺利进行的关键。深孔加工通常使用循环切削液或高压油来进行排屑,加工时切削液或高压油连续冲刷切屑表面,给切屑增加动量,帮助切屑断裂并把切屑排出。微量润滑(MQL)条件下深孔加工,采用压缩空气进行排屑,加工时高速的压缩空气给切屑增加一部分动量,帮助切屑断裂并向外排出。在加工时,气流对切屑的卷曲、折断及排出有一定的推进作用:首先,高压气流可协助切屑断裂;其次,气流加快切屑向外排出速度。当切屑在高速气流作用下,切屑动量急剧增加,推着切屑迅速向外排出,由于空气的密度小,渗透性强,金属铣削微量润滑,在通过加工区时,不会占用排屑空间,较使用循环切削液切削工具排屑通道的有效排放空间增大,并且气体的流动速度远远大于液体的流动速度,切屑在排出时的速度进一步加快,停留在加工区的时间缩短,有效地减小了切屑堆积阻塞的发生机率,使切屑能更快更有效的向外排出。根据资料显示,当气流压力和速度越大时,切屑排出速会越快,切屑的尺寸越小,越有利于排屑。
?微量润滑对刀具的要求
外喷射MQL系统:润滑剂在加工中吸收的热量很少,多数被切屑带走,其中部分被刀具吸收,所以对刀具的性能有了更高的要求:
1、刀具具有优异的耐高温性能,所以刀具就需要新型材料制造和具有热防护的表面涂层。
2、减小切屑和刀具间的摩擦系数,金属铣削微量润滑系统,避免积屑瘤产生,金属切削微量润滑系统,方法就是在刀具刃口表面有润滑油膜层。
3、加工时刀具刃口会承受极大的机械应力和热应力,因此需要提高切削刃的硬度、抗冲击韧性,刀具的几何参数和切削用量也需要合理选择,目的就是迅速排屑,减少切削热的堆积。
MQL微量润滑技术的优势方面:
(1)保护环境:采用植物性合成润滑油,没有切削废油及废液产生,微量润滑,环境不会被污染。
(2)清洁的操作环境:由于MQL润滑技术使用油量,属于全消耗型润滑,非常容易实现机床和工厂环境的清洁。
(3)降低加工成本:MQL润滑技术是润滑油全消耗型润滑技术,所以没有废液处理费用。节省切削液冷却时冷却泵的电力消耗。
据美国福特汽车公司动力总成***Alexander Stoll 称,每年福特公司花费在切削液及过滤、日常处理、废弃物处置和能量消耗(切屑在回收前要清洗烘干)以及相关健康和安全方面的费用达几百万美元。该公司切削液成本约占每个工件加工成本的10% ~ 20%,因此福特公司推进应用MQL技术,带来可关的经济效益。
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