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          MQL加工及其應用
          (時間:來源:易想商務信息中心 時間:2008/12/28 19:28:10)  

              MQL加工是基于改善環境的最終目標而發展起來的加工方式,雖然其在銑削和車削作業中還未能體現出明顯的優勢,但在深孔加工等方面,MQL加工卻有著非常好的加工效果,而且更加環保和經濟。

              改善環境的加工方式
              在改善車間現場加工環境的課題中,在提高生產率和降低成本的同時,營造一個保證工人身心健康的工作環境也是至關重要的工作。
              眾多機加企業的加工現場都存在著由于噪聲、粉塵及因使用切削液而對工人健康造成危害的問題,其中冷卻液的霧狀微粒對工人的健康威脅最為巨大,F在,由于高速加工設備的應用越來越多以及在不斷提高生產率的過程中大量使用強力切削液,環境污染問題更加嚴重,成本也在增加,這些問題得到了人們的更多關注。
              為了有效地解決上述問題,人們試圖采用干式加工的方式進行切削,但由于干式切削容易出現刀具使用壽命短、工件表面光潔度差、工件熱變形、高溫狀態下處理鐵屑的危險性以及會產生大量粉塵等眾多問題,最終未能成功大量應用。由此,人們便開始關注其他一些更環保的加工方式或者接近干式加工的方式,比如使用對人體無害的植物油切削液進行加工,或者使用微量供給切削液的加工方式。后者就是備受關注的“MQL加工”方式,即微量潤滑加工,也被稱作“噴霧加工”或“半干式加工”。
              MQL加工是基于改善環境的最終目標而發展起來的加工方式,僅使用很少的切削液,這在很大程度上影響了刀具的使用壽命。但在很多場合下,使用MQL加工不僅更加環保,而且可以獲得理想的切削效果,同時,刀具的使用壽命仍能達到令人比較滿意的結果,那么,MQL加工就不失為一種合適的加工選擇。

              適用MQL加工的范圍
              1.高溫下的高速加工
              在進行高于正常加工溫度(700~800℃)的高速加工時,若使用切削液,反而會降低刀具的使用壽命,這種情況下可以考慮采用MQL加工的方式。在刀具壽命方面,雖然干式切削更為有利,但若要解決高溫產生的其它問題以及要獲得一定的表面光潔度時,應考慮采用MQL加工。
              眾所周知,在加工過程中使用切削液通常是有利于切削的,但在一般鋼件的高速加工時,刀具的刃部將產生接近900~1000℃的高溫,此時若供給切削液,切削液內部的水分在未到達高溫狀態下的刃部之前已瞬間汽化,喪失了冷卻的作用,即使偶爾到達切削刃部的切削液也將會造成對刃部的熱沖擊,對刃部產生均熱現象,因此也會影響刀具的使用壽命。這樣的現象在進行容易產生熱量的高溫合金等原材料的低速加工時也時常出現,這種狀況下采用MQL加工方式更為有利。
              2.熱差別較大的工件加工
              正常情況下,斷續車削或銑削熱差別較大的工件時,一般可采用干式切削,因為在斷續切削的過程中,使用切削液將加劇刃部的溫度變化,容易使刀具產生裂紋,干式切削則可以避免這個問題,但干式切削過程中往往會帶來熱變形現象和表面光潔度差等現象,顯然,MQL加工更為有利。
              3.小直徑工件上的深孔加工
              在小直徑的工件上進行深孔加工時,MQL加工可以獲得最佳的效果。以往,這種深孔加工一般采用硬質合金槍鉆或高速鋼鉆頭,通常鋼件的切削速度為25~60m/min,每轉進給為0.05~0.08mm,因此不得不進行間斷性的切削,生產效率非常低,而且因機床轉速不夠或切屑液壓力低(0.5~1MPa)、鉆頭剛性不足等問題導致排屑能力差。當然,現在,隨著機床主軸轉速的提高,使用硬質合金鉆頭時切削速度可以達到100m/min以上,切削液的供給壓力也已增至5~8MPa的高壓狀態,排屑已經變得很容易。
              在進行小而深的孔加工時,若使用內部構造為MQL供應系統的硬質合金鉆頭,在加工時進行適當的冷卻將利于切削,同時,切削產生的適當大小的鐵屑將在高壓霧汽的作用下排屑,因此在不進行間斷性切削的情況下,也能非常有效地進行加工。
              在一般情況下使用細長鉆頭時,不單是刀具的剛性不足不利于排屑,狹窄的排屑槽也不利于快速排屑,容易出現擠屑現象,從而造成扭力加大導致刀具斷裂,因此,用于MQL加工的鉆頭應在結構上有著優越的剛性,另外,其刃部的設計上應大限度地降低切削阻力,同時,為了利于排屑,排屑槽應進行光滑處理。
              當然,硬質合金材料的刀具應保持非常均衡的排屑槽間距和鋼性。在這種情況下制造出來的鉆頭用于MQL加工,切削速度可達到80~150m/min,每轉進給可達到0.15~0.2mm,并且無須進行間斷性加工。這樣,不但延長了刀具的使用壽命,而且可以顯著提高生產效率。

              結語
              綜上所述,MQL加工是以改善工作環境為目的建立起來的,與傳統的使用切削液的加工方式相比,在刀具壽命上存在著一定的差距,因此,其在銑削和車削作業中還未能體現出明顯的優勢,但在深孔加工等方面,MQL加工卻有著非常好的加工效果,而且更加環保和經濟,因此,其使用范圍將不斷擴大。



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