Dry machining and near dry machining, Chinese
- 2. Dry Machining and Near Dry Machining
本节提要
一、传统加工切削液的负面影响
二、技术概述
i. 干式加工特点及优势
ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
三、技术前景
西北工业大学 材料学院 04010703班
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- 6. 一、传统加工切削液
的负面影响
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3.切削液的供给和管
理费用,特别是有毒
有害切削液及粘带有
切削液的切削处理费
用相当高,大大增加
了生产成本。调查结
果表明,切削液的运
送、管理及清除费用
已为刀具的4倍,即
如果刀具费用是零件
制造成本的4%的话,
切削液的综合费用已
经达到零件制造成本
此图片拥有版权(C)
的16%;
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- 8. 切削过程的研究表明:切削液具备的冷却、
润滑和排屑等作用没能得到充分有效的发挥。因
此,人们正试图少使用或不使用切削液,以适应
干式加工技术 21世纪清洁生产和降低成本的要求。我们需要一
种实用绿色切削技术,可以较好的解决当前的生
态环境、技术与经济见的协调持续发展。
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- 10. 二、技术实现 i. 干式加工特点及优势
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干式切削:在金属切削加工应
概念 用过程中,不使用任何润滑剂
和冷却液,直接将刀具与工件
接触,进行切削加工。干式切
削因为没有润滑和冷却,产生
大量冲击应力热和摩擦热,对
刀具的损害比较大,加工工件
的精度相对较低。
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- 11. 二、技术实现 i. 干式加工特点及优势
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干式切削技术是在切削或者磨削过程中
不使用任何切削液的新的工艺方法。由于不
使用切削液,当然可以完全消除切削液带来
的所有负面影响。干式切削技术有以下特点:
①形成的切削干净清洁无污染,易于回收和
处理;
②省去了与切削液有关的传输、回收、过滤
等装置以及相应费用;
③省去了切削液与切削的分离装置及相应的
电器设备,机床结构紧凑,减少了占地面
积;
④不会产生环境污染,也不会产生与切削液
有关的安全及质量事故。
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- 12. 二、技术实现
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1.刀具技术
实施干式切削的必要
i.刀具应具有优异的耐热性能(高温硬度)与耐磨
技术:
特性
ii.尽量减少刀具与切削间的摩擦系数
iii.减少对切削液排屑作用的依赖
2.机床技术
i.切削热的传出
ii.切削的排出
3.干式切削可采用方法
1、风冷却切削
2、液氮冷却干式加工
3、准干式加工
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- 14. 二、技术实现 ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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概念 准干式切削:是相对干式切削和湿式切削而言
的,是在切削刀具的切削刃上喷上一层润滑油,
切削加工的时候,润滑油在刀具和工件间形成
一层油膜,保护刀具和工件,避免热量产生,
提高工件加工精度,特别是在精密加工中。
微量润滑系统(MQL):简单的说就是精密控制
油量的喷油装置,通常分为外喷油和内喷油装
置。外喷油装置是润滑油和压缩空气分别独立
调节,压缩空气在喷嘴出口处将润滑油通过高
速气流吹向切削刀刃,实现润滑作用。
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- 15. 二、技术实现 ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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请看这段视频:
即为传统湿式加工
射流润滑的切削液
消耗量可达6L/min
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- 16. 二、技术实现 ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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介于完全干式切削与湿
式切削二者之间的最小
润滑技术(Minimal
Quantity Lubrication, 简
称MQL)。
切削液消耗量可达
50ml/h以下
右侧视频来源于
公司
在准干式切削业界的领
导公司之一。
www.neardrymachining.com
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- 17. 二、技术实现 ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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试验证明,常规切削
刚才视频中
液的渗透能力不强,能够
如图所示,即
被汽化的液体量很少,使
为微量控制系
润滑效果受到限制。而喷
统喷嘴。
雾冷却形成的两相流体,
能够弥补切削液渗透能力
的不足。
气液两相流体喷射到
切削区时,有较高的速度,
动能较大,因此渗透能力
较强。
虽然射流中的液体量
很少,但被汽化的部分则
比连续浇注切削液时多,
因而润滑效果较好。
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- 18. 二、技术实现 ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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另一种润滑形式
内喷油装 置
是在喷油装置内
部将润滑油微粒
化并通过特定输
送管道将润滑油
微粒喷到切削刃
口。
尤其适宜于
内部加工。
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- 19. 二、技术实现 ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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冷却液的选择
由于从喷嘴喷出的冷却液成雾状,其中大部分喷到
切削区,一小部分弥散在空气中,为了避免环境污染
及对操作者造成伤害,冷却液的选择非常重要。通
过使用非传统的切削液——植物油,包括脂类,环境
成本显著减少。这些产品的技术优点包括具有 清洗
剂,分散剂的性能,低发泡,快速放气,着火点相
对较高以及表层兼容。基于植物的润滑油可迅速被
生物降解,大多数情况下,润滑油在21天内即被分
解,这样就无长期清洁的后顾之忧。这些润滑油也
已经得到改进,具有低雾化的特点,有助于短期清
洁。
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- 20. 二、技术实现 ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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冷却液的选择
由于从喷嘴喷出的冷却液成雾状,其中大部分喷到
切削区,一小部分弥散在空气中,为了避免环境污染
及对操作者造成伤害,冷却液的选择非常重要。通
过使用非传统的切削液——植物油,包括脂类,环境
成本显著减少。这些产品的技术优点包括具有 清洗
剂,分散剂的性能,低发泡,快速放气,着火点相
对较高以及表层兼容。基于植物的润滑油可迅速被
生物降解,大多数情况下,润滑油在21天内即被分
解,这样就无长期清洁的后顾之忧。这些润滑油也
已经得到改进,具有低雾化的特点,有助于短期清
洁。
润滑系统
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- 21. 二、技术实现 ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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对润滑剂的要求:
a.润滑剂要求较低
的粘度。
b.润滑剂有很好的
渗透性和表面附着系
数。
c.润滑剂要具有超
级的润滑性。
d.润滑剂需要优良
的极压性能。
e.润滑剂环保、安
全、可再生(植物性)
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- 22. 法律法规
环境 2008年3月11日,
随着国家环保总局正式
升级为环境保护部,这
意味着我国政府已经开
减少能源损耗 始重视工业生产中的环
境问题,一大批高能耗、
高污染的企业相继被关
闭,更多的地方政府开
始重视”绿色GDP” 。
而干式切削及准干
式切削技术作为一种绿
企业形象提升 色加工方式,必定会在
职工满意 未来的一段时间中彰显
其优势,并定会在相当
大的范围内有更广泛的
应用。
减少冷却液花销
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- 23. 吴沙
武立言 Dry Machining and
张滨滨 Near Dry Machining
张庆林
张薇
张元东
邹丹凤
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