金屬加工中微量潤滑關(guān)鍵技術(shù)介紹及其運用研究

焦延博

宜春先鋒軍工機械有限公司

金屬加工中微量潤滑關(guān)鍵技術(shù)介紹及其運用研究

焦延博

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微量潤滑技術(shù)應用于金屬加工領(lǐng)域極具意義。微量潤滑將干式切削和傳統(tǒng)濕式切削的優(yōu)點融合起來，具有較高的經(jīng)濟效益：取代冷卻液潤滑裝置，省去回收切削液的裝置；減少潤滑油使用量，加工工件時間縮短；延長刀具的使用壽命，節(jié)省成本，等等。

金屬加工；微量潤滑；關(guān)鍵技術(shù)

1.前言

近幾年來，全球變暖問題日益嚴重，人們越來越注重對環(huán)境的保護，許多國家為強化對環(huán)境的保護都制定了相應的法規(guī)。在金屬加工領(lǐng)域，為了達到高效率與高品質(zhì)，切削油劑使用廣泛，但這種切削油劑中含有大量的氯系極壓劑，在進行廢油焚燒時會危害環(huán)境。為保護環(huán)境、節(jié)約成本，相關(guān)技術(shù)人員不斷研發(fā)，創(chuàng)造了有效且綠色的制造技術(shù)：微量潤滑技術(shù)，其可以盡量減少對環(huán)境的污染，避免了對廢油的處理問題，最大程度上減少了冷卻液的成本。

2.金屬加工中微量潤滑關(guān)鍵技術(shù)介紹

2.1 微量潤滑的工作原理

（1）微量潤滑通過利用壓縮空氣作為動力，按一定的節(jié)奏頻率把儲油罐中潤滑材料精確地送達油氣輸送管道，并通過對速度與流量的精確控制，把潤滑材料送達潤滑點上；（2）在微量潤滑運行過程中，首先，壓縮空氣通過過氣源處理器后，開啟了控制氣源，使得同步進行設(shè)備的加工；其次，氣動潤滑泵工作動力受氣動脈沖閥的控制，壓縮空氣通入后，油液壓力受氣動潤滑泵控制而增高，進而油液排入到定量油分配器中，定量油分配器再排出定量滴灌油，經(jīng)過油氣混合調(diào)節(jié)閥的定量滴灌油被壓縮空氣帶動，從而噴至每個潤滑點；最后，斷開氣動脈沖閥的氣源后，氣動潤滑泵的柱塞吸油工作通過彈簧復位完成，定量油分配器卸去壓力進入到油液劑量，開始循環(huán)下一工作。

2.2 微量潤滑冷卻液與霧化

微量潤滑中，潤滑油采用的是含有極少量有毒添加劑成分的切削液，切削液的主要成分是植物性的切削油，這是一種基礎(chǔ)油作為綠色潤滑劑，微量潤滑技術(shù)存有不會對人體造成傷害的擁有極高可生物降解性物質(zhì)，這就使微量潤滑技術(shù)有很好的表面附著系數(shù)、極壓性能與滲透性，并具有超強的潤滑性。除此之外，在金屬加工條件下，油劑中的密度、表面張力、運動粘度決定著油霧的油粒大小，一般而言，油劑的密度與表面張力對油粒大小影響比較小，主要影響其大小的是油劑的運動粘度；因此，微量潤滑技術(shù)中的加工油劑中的運動粘度需要與加工的系統(tǒng)適應。

3.金屬加工中微量潤滑關(guān)鍵技術(shù)的運用

3.1 微量潤滑的運用優(yōu)勢及經(jīng)濟效益

微量潤滑是一種半干式切削技術(shù)，屬于金屬加工中的一種潤滑方式，其通過混合壓縮空氣和極微量潤滑油，使之汽化后形成液滴，液滴為微米級，并噴至加工區(qū)，有效的進行潤滑。微量潤滑的優(yōu)勢：將干式切削和傳統(tǒng)濕式切削的優(yōu)點相融合，一方面，使切削液用量的程度降低至極微量，不僅將切削液使用成本顯著降低，而且微量潤滑中潤滑劑里的成分合成酶有極高的自然降解性，這就最大程度的減小切削液對人體和環(huán)境的危害；另一方面，微量潤滑將冷卻潤滑介質(zhì)引入其中，大大改善了切削過程中冷卻潤滑的條件，明顯減小了工件、切屑與刀具之間的磨損，并有利于降低切削溫度、刀具與切削力的磨損。因此，微量潤滑技術(shù)的運用，不僅杜絕了廢液排放，還響應了國家節(jié)能、減排、降耗的號召，實現(xiàn)了對環(huán)境友好的效果[1]。

微量潤滑經(jīng)濟效益：（1）微量潤滑的運用，可以取代冷卻液潤滑裝置，進而省去回收切削液的裝置；（2）減少了對潤滑油的使用，如：在金屬加工中，以8小時為一個工作階段，那么只需要250ml的潤滑油就可以完成工作；（3）縮短了加工工件的時間，進而提高了生產(chǎn)效率與進給量；（4）刀具的壽命延長了2至3倍；（5）加工工件表面的精度大大提高了；（6）壓縮空氣為多普賽微量潤滑裝置提供動力，使金屬加工現(xiàn)場無對電力的損耗，進而一筆不菲開支得到節(jié)省。

3.2 案例

微量潤滑技術(shù)主要應用于大部分金屬加工的企業(yè)，其可以為企業(yè)節(jié)省95%以上潤滑劑的使用量，起到顯著的環(huán)境保護及節(jié)能減排的效果。在我國有許多的知名企業(yè)應用微量潤滑技術(shù)，如一汽大眾、亞太科技、云海金屬等，這些企業(yè)都取得了明顯的成效，不僅杜絕了廢油排除，減少對環(huán)境與人員的危害，還大大提高生產(chǎn)效率。

如：（1）某企業(yè)的五軸數(shù)控加工中心進行動車零部件的加工時，應用的是傳統(tǒng)的切削技術(shù)，這導致了加工油劑使用量大，加工現(xiàn)場污染嚴重等問題；然而應用了微量潤滑技術(shù)后，企業(yè)的金屬加工系統(tǒng)的刀具使用壽命延長了50%上，潤滑油平均每天消耗500m l，且無廢油排出；（2）汽車輪轂生產(chǎn)企業(yè)在數(shù)控車床中進行汽車輪轂加工時，使用傳統(tǒng)的切削技術(shù)，同樣存在潤滑油使用量大，環(huán)境污染嚴重等問題；但通過應用微量潤滑技術(shù)后，以往存在的潤滑油平均每天使用20kg、廢油排出量大、處理費用高等問題得以解決，潤滑油平均每天只需200m l、無廢油排出、無處理費用[2]。

4.結(jié)語

總之，隨著全社會環(huán)保意識的不斷提高，社會各行各業(yè)都需要一種環(huán)境友好的技術(shù)，特別是金屬加工領(lǐng)域；眾所周知，金屬加工較于其他領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境的污染程度較大，而微量潤滑技術(shù)作為一種環(huán)境友好型技術(shù)在金屬加工領(lǐng)域的應用，對其領(lǐng)域潤滑與冷卻的方式進行了極大的改變，使系統(tǒng)的潤滑油使用量大大的減少，降低對環(huán)境污染的程度，保障了工作人員的健康，并使刀具的使用壽命延長，加工工件的表面精度更加精準，加工工序的環(huán)節(jié)減少，最終提高了生產(chǎn)率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。除此之外，政府應積極促進各大金屬加工企業(yè)應用微量潤滑技術(shù)，積極響應國家環(huán)境保護、節(jié)能減排的號召。

[1]張乃慶,吳啟東.金屬加工微量潤滑關(guān)鍵技術(shù)與應用[J].科技與企業(yè),2015（14）.

[2]牛曉欽,王春燕.低溫微量潤滑切削技術(shù)及其應用[J].機械工程與自動化,2011（01）.

焦延博（1988-），男，漢族，內(nèi)蒙古赤峰人，本科，助理工程師，現(xiàn)在宜春先鋒軍工機械有限公司工作，研究方向：小口徑彈藥研制。