微量润滑系统用于金属加工的机理编辑
微量润滑系统喷出的切削液在金属切削中主要起两个作用,一是润滑作用;二是冷却作用。
切削液能否充分发挥有效的润滑作用,其渗透能力强弱是一个重要的因素。常规的浇注式切削液在切削加工中的渗透以液
体渗透和气体渗透两种方式进行:浇注的液体渗透效率较低,在高速切削时效率更低;气体渗透是由于浇注在切屑表面裂
纹中的液体随着切削温度的上升发生汽化而向前刀面进行渗透的。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。此外,在气液两相射流中微量液体的尺寸很小,遇到温度较高
的金属极易汽化,可从多个方面向刀具前刀面渗透。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。在金属加工中切削热主要来源于金属的塑性变形,切削区的冷却过程就是固体与流体之间的传热过
程。由于流体与固体分子之间的吸引力和流体粘度作用,在固体表面就有一个流体滞流层,从而增加了热阻。滞流层越厚
,热阻越大,而滞流层的厚度主要取决于流体的流动性即粘度。粘度小的流体冷却效果比粘度大的流体冷却效果好。 汽
液两相流体的动力粘度可用下式表示:μ=μf-(μf-μg)x 式中,μf为流体的动力粘度,μg为气体的动力粘度,x为
质量系数,x=Wf/WfWg(Wf为液相质量流量,Wg为气相质量流量)。显然,式中μ<μf,即气液两相混合流体的粘度μ总小
于单相液体的粘度,亦即喷雾冷却的降温效果要优于单相切削液。气液两相流体喷出时,体积骤然膨胀对外做功,消耗了
内能,可使温度降低10℃左右。喷雾冷却中两相流体有较高的速度,能够及时将铁屑冲走,并带走大量的热量,进一步增
强了降温效果。因此,喷雾冷却实际上综合了气液两种流体的降温效果和优点。
微量润滑油的选择编辑
由于从喷嘴喷出的润滑油成雾状,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。基于植物的润滑油如美
国瑞安勃等植物油切削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。
对润滑剂的要求:
首先,润滑剂要求较低的粘度。
其次,润滑剂有很好的渗透性和表面附着系数。
第三,润滑剂要具有超级的润滑性。
第四,润滑剂需要优良的极压性能。
第五,润滑剂环保、安全、可再生(植物性)