dry machining and near dry machining, chinese
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Dry Machining and Near Dry MachiningWith Accu-Lube Near Dry Machining Solution
2009-4-26 1西北工业大学 材料学院 04010703班
绿色环保加工技术
Dry Machining and Near Dry Machining
2009-4-26 西北工业大学 材料学院 04010703班 2
本节
提要
一、传统加工切削液的负面影响
二、技术概述
三、技术前景
i. 干式加工特点及优势
ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
在传统的切削与磨削加工过程中，切削液几乎是不可缺
少的，它对保证加工精度，提高表面质量和生产效率具有
重大意义。但随着人们的环境保护意识的增强以及环保法
律法规的要求日趋严格，切削液的负面影响愈加被人们所
重视。主要表现在以下几个方面：
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一、传统加工切削液的负面影响2009-4-26 4
1.切削与磨削加工过程中产生的高温使切削液成雾状挥发，严重污染空气、威胁操作者的身体健康，切削液的渗漏和溢出也会影响安全生产；
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2.如切削液不经处理而排放会严重地污染环境：污染土地、水源和空气，影响动植物生长，破坏生态环境；
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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的16%； 此图片拥有版权(C)
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4.切削液中的添加剂(如S、Cl)会造成零件的质量事故，如晶间腐蚀等。
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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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干式加工技术
i. 干式加工特点及优势
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二、技术实现
干式切削：在金属切削加工应用过程中，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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概念
i. 干式加工特点及优势
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二、技术实现
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：
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i. 干式加工特点及优势
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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二、技术实现2009-4-26 12
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1.刀具技术i.刀具应具有优异的耐热性能(高温硬度)与耐磨特性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
实施干式切削的必要技术：
3、准干式加工
ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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二、技术实现
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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ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
概念
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二、技术实现
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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ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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二、技术实现
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)。
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ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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
切削液消耗量可达50ml/h以下
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二、技术实现
试验证明，常规切削液的渗透能力不强，能够被汽化的液体量很少，使润滑效果受到限制。而喷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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ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
刚才视频中如图所示，即为微量控制系统喷嘴。
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二、技术实现2009-4-26 18
ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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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二、技术实现2009-4-26 19
ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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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二、技术实现2009-4-26 20
ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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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二、技术实现2009-4-26 21
ii. 准干式加工及微量控制系统(MQL)
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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环境
法律法规
减少能源损耗
企业形象提升
减少冷却液花销
职工满意
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色加工方式，必定会在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。
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Dry Machining and Near Dry Machining
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