金属加工中微量润滑关键技术介绍及其运用研究

焦延博

宜春先锋军工机械有限公司

金属加工中微量润滑关键技术介绍及其运用研究

焦延博

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微量润滑技术应用于金属加工领域极具意义。微量润滑将干式切削和传统湿式切削的优点融合起来，具有较高的经济效益：取代冷却液润滑装置，省去回收切削液的装置；减少润滑油使用量，加工工件时间缩短；延长刀具的使用寿命，节省成本，等等。

金属加工；微量润滑；关键技术

1.前言

近几年来，全球变暖问题日益严重，人们越来越注重对环境的保护，许多国家为强化对环境的保护都制定了相应的法规。在金属加工领域，为了达到高效率与高品质，切削油剂使用广泛，但这种切削油剂中含有大量的氯系极压剂，在进行废油焚烧时会危害环境。为保护环境、节约成本，相关技术人员不断研发，创造了有效且绿色的制造技术：微量润滑技术，其可以尽量减少对环境的污染，避免了对废油的处理问题，最大程度上减少了冷却液的成本。

2.金属加工中微量润滑关键技术介绍

2.1 微量润滑的工作原理

（1）微量润滑通过利用压缩空气作为动力，按一定的节奏频率把储油罐中润滑材料精确地送达油气输送管道，并通过对速度与流量的精确控制，把润滑材料送达润滑点上；（2）在微量润滑运行过程中，首先，压缩空气通过过气源处理器后，开启了控制气源，使得同步进行设备的加工；其次，气动润滑泵工作动力受气动脉冲阀的控制，压缩空气通入后，油液压力受气动润滑泵控制而增高，进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，经过油气混合调节阀的定量滴灌油被压缩空气带动，从而喷至每个润滑点；最后，断开气动脉冲阀的气源后，气动润滑泵的柱塞吸油工作通过弹簧复位完成，定量油分配器卸去压力进入到油液剂量，开始循环下一工作。

2.2 微量润滑冷却液与雾化

微量润滑中，润滑油采用的是含有极少量有毒添加剂成分的切削液，切削液的主要成分是植物性的切削油，这是一种基础油作为绿色润滑剂，微量润滑技术存有不会对人体造成伤害的拥有极高可生物降解性物质，这就使微量润滑技术有很好的表面附着系数、极压性能与渗透性，并具有超强的润滑性。除此之外，在金属加工条件下，油剂中的密度、表面张力、运动粘度决定着油雾的油粒大小，一般而言，油剂的密度与表面张力对油粒大小影响比较小，主要影响其大小的是油剂的运动粘度；因此，微量润滑技术中的加工油剂中的运动粘度需要与加工的系统适应。

3.金属加工中微量润滑关键技术的运用

3.1 微量润滑的运用优势及经济效益

微量润滑是一种半干式切削技术，属于金属加工中的一种润滑方式，其通过混合压缩空气和极微量润滑油，使之汽化后形成液滴，液滴为微米级，并喷至加工区，有效的进行润滑。微量润滑的优势：将干式切削和传统湿式切削的优点相融合，一方面，使切削液用量的程度降低至极微量，不仅将切削液使用成本显著降低，而且微量润滑中润滑剂里的成分合成酶有极高的自然降解性，这就最大程度的减小切削液对人体和环境的危害；另一方面，微量润滑将冷却润滑介质引入其中，大大改善了切削过程中冷却润滑的条件，明显减小了工件、切屑与刀具之间的磨损，并有利于降低切削温度、刀具与切削力的磨损。因此，微量润滑技术的运用，不仅杜绝了废液排放，还响应了国家节能、减排、降耗的号召，实现了对环境友好的效果[1]。

微量润滑经济效益：（1）微量润滑的运用，可以取代冷却液润滑装置，进而省去回收切削液的装置；（2）减少了对润滑油的使用，如：在金属加工中，以8小时为一个工作阶段，那么只需要250ml的润滑油就可以完成工作；（3）缩短了加工工件的时间，进而提高了生产效率与进给量；（4）刀具的寿命延长了2至3倍；（5）加工工件表面的精度大大提高了；（6）压缩空气为多普赛微量润滑装置提供动力，使金属加工现场无对电力的损耗，进而一笔不菲开支得到节省。

3.2 案例

微量润滑技术主要应用于大部分金属加工的企业，其可以为企业节省95%以上润滑剂的使用量，起到显著的环境保护及节能减排的效果。在我国有许多的知名企业应用微量润滑技术，如一汽大众、亚太科技、云海金属等，这些企业都取得了明显的成效，不仅杜绝了废油排除，减少对环境与人员的危害，还大大提高生产效率。

如：（1）某企业的五轴数控加工中心进行动车零部件的加工时，应用的是传统的切削技术，这导致了加工油剂使用量大，加工现场污染严重等问题；然而应用了微量润滑技术后，企业的金属加工系统的刀具使用寿命延长了50%上，润滑油平均每天消耗500m l，且无废油排出；（2）汽车轮毂生产企业在数控车床中进行汽车轮毂加工时，使用传统的切削技术，同样存在润滑油使用量大，环境污染严重等问题；但通过应用微量润滑技术后，以往存在的润滑油平均每天使用20kg、废油排出量大、处理费用高等问题得以解决，润滑油平均每天只需200m l、无废油排出、无处理费用[2]。

4.结语

总之，随着全社会环保意识的不断提高，社会各行各业都需要一种环境友好的技术，特别是金属加工领域；众所周知，金属加工较于其他领域对环境的污染程度较大，而微量润滑技术作为一种环境友好型技术在金属加工领域的应用，对其领域润滑与冷却的方式进行了极大的改变，使系统的润滑油使用量大大的减少，降低对环境污染的程度，保障了工作人员的健康，并使刀具的使用寿命延长，加工工件的表面精度更加精准，加工工序的环节减少，最终提高了生产率，降低企业的生产成本。除此之外，政府应积极促进各大金属加工企业应用微量润滑技术，积极响应国家环境保护、节能减排的号召。

[1]张乃庆,吴启东.金属加工微量润滑关键技术与应用[J].科技与企业,2015（14）.

[2]牛晓钦,王春燕.低温微量润滑切削技术及其应用[J].机械工程与自动化,2011（01）.

焦延博（1988-），男，汉族，内蒙古赤峰人，本科，助理工程师，现在宜春先锋军工机械有限公司工作，研究方向：小口径弹药研制。