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浅谈润滑技术在切削加工过程应用 　　摘?要 本文结合切削加工过程中的润滑原理，对润滑技术的有效应用进行分析，以更好地保障切削效率与质量水平。 　　关键词 切削加工；润滑技术；原理；应用 　　中图分类号 TG506 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0172-01 　　1 切削加工中润滑原理分析 　　通过采取切削加工润滑形式，可有效控制切削过程中的工件和刀具之间产生摩擦；而润滑的基本原理在于：在刀具的前刀面位置与切削之间形成一层润滑薄膜，既可避免二者的直接接触，也可控制金属接触的薄层位置的剪切强度，进而弱化摩擦系数。在整个切削加工的过程中，各种物理吸附膜、氧化膜、化学吸附膜、涂层润滑膜等都可发挥润滑作用；而通过油性添加剂则可在金属的表面形成物理吸附薄膜；而润滑剂中存在的极性分子，可以和金属表面通过化学作用产生化学吸附膜等等。 　　在切削力相对较小的情况下，润滑膜可保持长久的降低摩擦力的作用；而随着切削力的不断增加，润滑膜可能发生磨损，直到脱落；此时切削加工的摩擦处于混合润滑状态或者边界润滑状态；如果切削力进一步增加，并造成边界润滑膜的破裂、失效等，那么切削加工的摩擦就会处于没有任何润滑的状态，即干切削形式；一般情况下，切削加工润滑属于边界润滑形式，在满足边界润滑条件的情况下，可以将摩擦力（F）用以下公式表达： 　　F=A[mτ1+(1-m)τ2] （1） 　　在该公式中，A代表滑动表面之间接触的总体面积大小；m代表接触面中固体接触部分的比例大小；τ1和τ2分别代表固体与润滑膜的剪切强度；如果润滑膜保持完整状态，那么m≈0，此时摩擦力F1=Aτ2；由于考虑到润滑膜剪切的强度低于固体剪切强度 　　（τ1＜τ2），因此F1≤F≤F2，那么在边界润滑条件下，摩擦力处于流体润滑条件摩擦力与干切削摩擦力的数值之间。 　　2 润滑技术在切削加工过程的应用 　　采取完全不使用任何切削液的方法，即干切削，可有效改善由于使用切削液而引发的各种环保问题。近年来，我国刀具材料不断发展与完善，极大提高了可承受的切削温度。例如，在传统使用的钢刀具中，耐热温度不超过300℃，否则刀具的硬度将受到??响，加快磨损，缩短使用寿命；而高速钢刀具的最高温度可达到约600℃左右、金刚石刀具的最高温度可达到800℃左右；陶瓷刀具可达到1000℃左右等等。 　　如果能够完好地配合加工方法、加工材料以及刀具性能等，选择干切削加工方法较为简便，但是也要考虑到，由于没有使用切削液，也具有一定不利之处，例如：增大了摩擦因数，进而切削阻力增加，降低加工效率；不能实现热交换，温度升高速度快，加工零件的精确度受到限制。因此，为了改善这一实际问题，再加上考虑到环保问题，确保润滑性能与冷却性能，应尽量选用最小量的润滑剂，即半干切削方法。通过应用半干切削加工技术，减少了供给切削液的数量，因此就对切削液提出较高要求，必须保证以最少剂量发挥最大效果，满足高效率、节能环保目标。有关半干切削加工技术以及应用，分析如下： 　　2.1 兆声波冷却技术 　　在传统的切削加工过程中，通过增加磨削液或者提高压力的方法，提高磨削的性能；但是在半干切削作业条件下，逐渐减少了磨削液的使用容量，如何才能保证高效率、高质量的磨削性能？兆声波冷却法应运而生。在切削加工过程中应用兆声波冷却技术，在喷咀位置安装兆赫兹的高频率超声波震荡器，这样可推动液体加速度，在冲击力的作用下冲击砂轮的表面；或者流入到砂轮的缝隙中，确保磨削液与砂轮表面充分接触，提高冷却效用与润滑性能。 　　2.2 MQL切削加工技术 　　当前，MQL切削加工技术即最小量润滑油的加工方法，带动了润滑技术的发展与变化。在MQL润滑系统中，主要包括了经过改装的机床主轴、供气系统、供油系统等；将套管放置到主轴中，保持外管通气、内管通油；设置在主轴前端位置的混合系统，则处于油气混合状态，源源不断地将雾状润滑剂输入到切削工具中。通过应用雾状润滑剂，回转的部分相对较短，因此不会受到离心力产生的影响；在工具前端位置的孔中，将雾状润滑剂高效率、精准地喷洒到切削位置，并可对供油量进行任意调节。 　　在MQL系统中，供油量控制在50 ml/h范围内，压缩气体的压力不大于0.4 Mpa，采取MQL切削加工技术，主要具备以下优势：其一，有效减少用油量，仅为传统方法的2%-5%；在切屑中基本没有油；其二，工件中附着的油量较少，便于清洁；其三，不需要大量的能源冷却液循环系统，不需要采取润滑管理手段，降低成本，提高运行效率。其四，结合环境保护要求以及油品润滑性能保障等，在MQL润滑技术中，可强化生物降解的性能，提高承载力，减少由于蒸发而产生的损失，延长设备使用寿命。 　　在MQL润滑方法中，应用酯类油，既可改善环保问题，也可保障润滑性能。但是仅通过压缩空