金屬加工中微量潤滑關鍵技術介紹及其運用研究

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鍵技術介紹及其運用研究

焦延博

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微量潤滑技術應用于金屬加工領域極具意義。微量潤滑將干式切削和傳統濕式切削的優點融合起來，具有較高的經濟效益：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，節省成本，等等。

金屬加工；微量潤滑；關鍵技術

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境的保護，許多國家為強化對環境的保護都制定了相應的法規。在金屬加工領域，為了達到高效率與高品質，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境。為保護環境、節約成本，相關技術人員不斷研發，創造了有效且綠色的制造技術：微量潤滑技術，其可以盡量減少對環境的污染，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鍵技術介紹

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，經過油氣混合調節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，這是一種基礎油作為綠色潤滑劑，微量潤滑技術存有不會對人體造成傷害的擁有極高可生物降解性物質，這就使微量潤滑技術有很好的表面附著系數、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，微量潤滑技術中的加工油劑中的運動粘度需要與加工的系統適應。

3.金屬加工中微量潤滑關鍵技術的運用

3.1 微量潤滑的運用優勢及經濟效益

微量潤滑是一種半干式切削技術，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，有效的進行潤滑。微量潤滑的優勢：將干式切削和傳統濕式切削的優點相融合，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境的危害；另一方面，微量潤滑將冷卻潤滑介質引入其中，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，微量潤滑技術的運用，不僅杜絕了廢液排放，還響應了國家節能、減排、降耗的號召，實現了對環境友好的效果[1]。

微量潤滑經濟效益：（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，使金屬加工現場無對電力的損耗，進而一筆不菲開支得到節省。

3.2 案例

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

如：（1）某企業的五軸數控加工中心進行動車零部件的加工時，應用的是傳統的切削技術，這導致了加工油劑使用量大，加工現場污染嚴重等問題；然而應用了微量潤滑技術后，企業的金屬加工系統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）汽車輪轂生產企業在數控車床中進行汽車輪轂加工時，使用傳統的切削技術，同樣存在潤滑油使用量大，環境污染嚴重等問題；但通過應用微量潤滑技術后，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.結語

總之，隨著全社會環保意識的不斷提高，社會各行各業都需要一種環境友好的技術，特別是金屬加工領域；眾所周知，金屬加工較于其他領域對環境的污染程度較大，而微量潤滑技術作為一種環境友好型技術在金屬加工領域的應用，對其領域潤滑與冷卻的方式進行了極大的改變，使系統的潤滑油使用量大大的減少，降低對環境污染的程度，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，加工工序的環節減少，最終提高了生產率，降低企業的生產成本。除此之外，政府應積極促進各大金屬加工企業應用微量潤滑技術，積極響應國家環境保護、節能減排的號召。

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

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

焦延博（1988-），男，漢族，內蒙古赤峰人，本科，助理工程師，現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。