绿色切削中的MQL技术

在机械制造领域,切(磨)削加工中使用的切削液对提高加工效率与加工质量具有重要作用,但切削液在制造、使用、处理和排放的各个时期均会对环境造成严重污染,而在加工过程完成以后,清除零件表面切削液附着物时还会产生所谓的“二次效应”污染。

据统计,切削液的使用成本相当昂贵,把切削液和有关设备的费用、能耗费、处理费、人工费、维修费及材料费加在一起达到了全部制造费用的7%～17%,而全部刀具费用仅为总制造费用的2%～4%。

1996年,国际标准化协会颁布了关于环境管理的ISO14000系列标准,德国、美国、加拿大和日本等国家也相继制定出更加严格的工业排放标准,进一步限制了切削液的使用。

面对降低生产成本,改善生产条件和可持续发展对环境保护的要求,更迫于有关法律的压力,合理利用制造资源、废弃物少、环境污染小、可进行良性循环的“绿色制造”技术必将会成为21世纪制造领域的主要发展趋势。

一、绿色加工技术的原理与特点

人们在寻找替代原有切削液浇注方法的绿色加工技术过程中,进行了多方面有益的尝试,创造出多种具有代表性的切削润滑冷却技术)生物稳定型切削液、喷雾冷却、液氮冷却、低温风冷切削、MQL及干切削等。从优质、高效、经济以及环保的角度出发,上述各种技术各有其自身的特点和优越性。

1.生物稳定型切削液

生物稳定型切削液依靠其配方中所含的特定成分来延长使用寿命,当该特定成分的含量降低后(如排放后)就不具有这种抗菌的功能,很容易被生物所分解,对人体和环境基本无害。生物稳定型切削液在国外已形成系列产品,并已推向中国市场,如Mobilcut系列水溶性切削液、德国ARAL系列切削液、英国嘉士多公司的水溶性切削液。

2.喷雾冷却

喷雾冷却是利用气液两相流体的混合体以高压(3～6个大气压)雾化的方式喷射到加工区,雾化的质点颗粒在切削区的高温作用下发生相变(汽化),吸收大量的切削热。高速气流中所携带的细小的雾滴容易渗透到切削接触区,改善了切削液的渗透性,降低了摩擦和摩擦热,润滑作用得以充分发挥。与切屑有关的排屑问题也在不同程度上得以消除。另外还省去了切削液的处理费用,减少了环境污染。喷雾冷却常采用的介质有水、乳化液、植物油及动物油等,其中以乳化液应用最广。

3.低温风冷切削

低温风冷切削是采用-10～-100℃的冷风强烈冲刷加工区的一种方法。它可以显著均匀地降低加工区、刀具及工件的温度,有效地抑制刀具磨损,提高刀具耐用度,改善已加工表面的加工质量。如果在冷风中供给微量润滑油,则改善效果更加明显。目前常用的介质有空气、氮气(有液氮蒸发后加热到所需温度和常温氮气冷却到所需温度两种方式)和二氧化碳(干冰蒸发)等。

4.液氮冷却

液氮冷却加工方法采用液氮使工件、刀具或切削区处于低温冷却状态进行切削加工,利用材料的低温脆性,使其在韧性降低、塑性减小的情况下完成切屑和工件的分离。

null

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。