微量润滑(minimalquantitylubrication,mql)切削是指将压缩气体(空气、氮气、二氧化碳等)与极微量的润滑油混合汽化后,形成微米级的液滴,喷射到加工区进行有效润滑的一种切削加工方法。切削液的用量一般仅为0.03~0.2l/h(传统湿法切削的用量为20~100l/min),可有效减小刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦,防止粘结,延长刀具寿命,提高加工表面质量。mql的应用优势明显,适用范围广阔,国内外关于mql的研究包含了几乎所有的切削工艺,如钻削、铣削、车削和磨削等。
大量研究结果已证实,在对钛合金、淬硬钢、高温合金和不锈钢等材料的切削加工应用中,与使用干式切削和湿法切削相比,mql表现出了良好的切削性能,正确合理的使用mql能有效提高刀具耐用度,改善工件已加工表面质量。
由于常规的mql技术在高速切削难加工材料时,切削区温度过高会使刀具表面的润滑膜失去润滑效果,采用有效的降温手段可进一步提高mql的效果。如果能大幅降低现有压缩空气的温度,则一方面可以提高切削区换热的强度,改善换热效果;另一方面,换热效果的提高又可以使润滑液滴在刀具表面形成的润滑膜进一步保持润滑能力,从而提高刀具的耐用度。如果将mql与氮气结合使用,mql能表现更好的切削性能,这主要是由于氮气的隔氧作用。
高速干切削加工从根本上解决了切削液带来的弊端,不仅有利于工人的健康和环境的保护,而且可以降低加工成本,无疑是一种很有发展前途的绿色加工工艺。但应用领域受到一定的限制。微量润滑技术是一种有效的绿色制造技术,在润滑、除屑等方面具有突出优势,低温mql技术作为一种方便应用机械加工现场的新型冷却润滑技术,在钛合金、高温合金以及高硬度材等难加工材料的高速加工中具有优异的性能,可以在目前工艺装备的基础上进一步提高难加工材料的加工率和加工质量。