微量润滑加工系统包括油雾供给、切削工具、输送系统。油雾供给大致有3种, 即主轴内部油雾供给、机械外部油雾供给和喷嘴混合油雾供给
。这3种方式各有优缺点, 重要的是如何有效地对加工点提供足够的油剂。使用微量润滑加工时, 油剂供给量通常在5mL
/h ~50mL /h。此外,设计铣削加工微量润滑系统, 油雾的供给角度和位置也非常重要,使用微量润滑进行切削时,设计铣削微量润滑系统, 为使切削油剂有效地集中在加工点上, 喷嘴应尽量接近加工点。如果把雾状切削油剂所起的作用看作是一种涂抹效果, 向被切削面喷涂比向切削刀具喷涂效果更好。
在车削加工中, 与供给刀具切削面相比, 供给后刀面的效果更好。在微量润滑孔加工时, 由于不能按目标定点对加工点供给油雾, 所以使用具有内冷孔的钻头将更有利于润滑和冷却, 带内冷孔的钻头即使连续钻削深孔,设计车削加工微量润滑系统, 钻头磨损仍在正常范围, 比通常供油方式好。
微量润滑加工所使用的切削工具要求具有高的润滑性能和耐热性能。适当的刀具形状和沟槽形状可有效降低加工时的热量和切削阻力, 提高排屑性能, 所以选择适当的切削刀具和形状非常重要。改进刀具形状, 可提高加工精度和加工效率, ***切削热和切削阻力上升。切削阻力降低关系到电耗的降低。
在机械加工行业,切削液对于切削工具和加工件的冷却润滑效果起着至关重要的作用。常用的冷却润滑方式有切削液浇注、切削油和微量润滑。目前采用较多的润滑冷却方式为切削液浇注,这种方式能够降低切削区域的温度,适合应用在中、低速切削加工中。但随着切削速度的增加和环保要求的提高,使用切削液润滑方式的问题也越加突出:切削速度不易提升、生产环境和工厂周边生态环境的恶化以及切削液的后期处理等问题都将导致生产成本的增加。在倡导绿色制造的今天,这种切削液冷却润滑方式将逐步被环保型微量润滑取代。
针对切削液润滑冷却方式的不足,多普赛将喷雾微量润滑技术应用于金属加工,它能够替代传统切削液浇注式冷却润滑,提高加工效率,有效避免生产环境的恶化、降低生产成本,助力绿色制造。
切削液在金属切削中主要起两个作用,一是润滑作用;二是冷却作用。喷雾冷却微量润滑技术是应用空气动力学原理使微量润滑剂与压缩空气混合形成悬浮油微粒气雾的技术,再通过输送管道和喷嘴将悬浮油微粒气雾喷射到切削区域,使工件和切削工具得到充分冷却和润滑。悬浮油微粒气雾喷射到切削区时,有较高的速度,由于渗透力强,一方面可以***温升,同时可带走部分切削热;润滑油微粒可持续均匀的覆盖在切削工具表面,起到良好润滑作用。
对油雾润滑的研究已有很长时间,油雾润滑技术在机械加工及冶金等领域也有广泛应用。
在车削加工中,高速与质量倍受关注。高速,超高速的切削加工,对润滑方式的要求也提出了新要求。传统切削液的润滑方式由于环境差以及效率低等问题已经显得落后,微量润滑,以油雾润滑为代表的微量润滑正在成为主流。同时油雾润滑应用在高速、超高速的加工中时也要求切削设备做一定的调整,以此来满足高速加工的要求。
油雾润滑应用于车削加工既能够提高加工效率,也能提高被加工工件的表面质量。这种润滑方式就是在切削过程中始终使得切削工具与工件的接触处有一层薄薄的油膜,用以降低切削摩擦,减少热量产生。油雾润滑中的压缩空气辅助冷却和排屑,并将切削热量稳定在一定的范围之内,这样一来,车刀的刀尖就不会有反复淬火的现象,从而使得车刀寿命得以延长。
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