摘要:为了能满足愈加严格的环保要求及降低生产成本的需求,本文针对传统直接润滑滚齿工艺存在切削液浪费大、环境差及成本高等问题,提出了一种滚齿工艺的微量润滑技术。通过对采用不同规格零件、不同的刀具类型及不同的加工参数的的作用机理和试验结果的研究,对比发现与传统的常规润滑工艺相比,微量润滑技术在实际应用中具有很多的优势,尤其是在环境及刀具寿命上能够达到显著的效果,具有较高的推广价值和应用前景,符合当前的绿色、环保的发展趋势。
关键词:微量润滑;环保;切削液;滚齿;刀具寿命
0.前言
传统常规机械加工冷却润滑一般采用直接喷射切削液的方式来达到冷却、润滑目的。随着人们对环境和安全的关注越来越高,传统的冷却润滑方式又在环境保护等方面产生了新的问题。如何解决机械加工冷却润滑工艺中环境与工业化生产之间的问题,目前已发展出了高速切削加工等技术,但对于机床的固定投入、对于使用操作等要求更高,不能完全适用于当前的社会发展现状,存在一定的局限性。本文在深入分析齿轮滚齿工艺采用传统冷却润滑所存在问题的基础上,提出应用微量润滑技术以获得较好的加工环境和较高的刀具寿命。
1.传统冷却润滑的不足
1.1对环境的影响
采用传统的冷却润滑方式虽然具有技术成熟度高、实现难度低等优点,但是在加工过程中,在加工车间内容易形成含有油、金属屑等有害物质的切削液雾,且驱散排出难度大,对生产的设备设施及员工的健康和安全有很大的危害。随着环境保护的意识越来越高,相对恶劣的工种已经很难招聘到合适的工人,同时环保政策的不断严格,国家对工厂的环境管理已不在局限于对切削液的废物处理,环保局和职业安全和健康管理局正考虑将空气中微粒标准0.5mg/m3,降到0.25mg/m3以限制现场车间切削液气雾量水平。
1.2对成本的影响
据国外数据统计:传统的冷却润滑工艺,切削液成本占总成本的14%~16%,刀具成本占2%~4%。微量润滑所使用的润滑液用量非常少,一般为0.103~0.12 L/h[1],而一台典 型的加工中心在进行湿切削时,切削液用量高达20~100L/ m in[2]。因此,传统使用直接浇注切削液的方式成本压力较大,再加上对切削液对环境污染方面的处理问题,使得使用传统的切削液付出的代价越来越大。由于传统冷却方式对于刀具的使用寿命有较大的影响,切削液在切削过程中难以在刀具表面形成保护膜和对刀具的冷却和润滑,容易形成积屑瘤,使刀具在使用寿命大幅度缩短或产生崩刃。
所以有必要对切削液的应用进行研究,提倡使用微量润滑甚至是干润滑将是一种趋势。
作者:陆晓平