摘要
传统上，溢流润滑系统用于冷却刀具和工作界面，以获得更优的表面光洁度、更小的尺寸公差和更好的刀具寿命。这种方法的缺点是碎屑与冷却剂混合，很多的冷却液保质期较短，因此必须频繁更换，而溢流润滑有可能弄湿工作场所，使其脏滑且不安全，因此需要使用新的工艺来更换传统工艺，即微量润滑。本文综述了不同材料的不同加工过程中使用的各种MQL方法。MQL需要微量的润滑剂，因此总体成本降低。它还强调了这一领域未来研究的工作方向。
1、 介绍
与传统金属加工流体系统的循环量相比，润滑剂的数量大幅减少是MQL的关键特征。与传统的溢流润滑不同，微量润滑在加工过程中每小时仅使用几毫升（ml）的润滑。如今，微量润滑使用精确计量，润滑剂几乎完全用完。典型剂量范围为每加工小时5毫升至50毫升（刀具切削时间）。润滑油量的极端减少导致工件和切屑几乎干燥。由于蒸发和损耗造成的损失，在乳化液润滑中可能相当大（取决于正在加工的工件），对于MQL来说是无关紧要的。这大大减少了因工作场所员工皮肤和吸入空气中金属加工液排放而造成的健康危害。使用MQL时，消除了传统溢流润滑的成本膨胀因素。这导致：
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无需准备和处理使用过的金属加工液；
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减少清洁加工件所需的工作量。由于油渍少，几乎干涸的碎屑易于回收；
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减少使用的金属加工液量。
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减少监控和金属加工液维护所需的工作。
通过微量润滑系统（MQL系统）提供润滑剂。在使用点直接将有针对性的润滑剂使用到润滑刀具、工件和切屑之间的接触面。使用压缩空气从外部以气雾剂的形式使用润滑剂，或者“喷射”润滑剂液滴到工具上。另一种可能性是通过机床旋转主轴和刀具内部通道提供内部润滑剂。
2. MQL的回顾
[1] 本文的目的是回顾使用微量润滑进行机械加工的相关文献，尤其是与环境和健康问题相关的文献，并概述该技术未来的潜在研究。结果表明，对于整个加工过程和加工条件，雾粒子的生成过程及其物理特性尚待确定。与机器和工作场所设计相关的调查结果产生的影响尚待确定。[2] 在所有加工过程中，刀具磨损是一种自然现象，它会导致刀具失效。对高生产率加工的不断增长的需求需要使用高切削速度和进给率。这种加工本身会产生较高的切削温度，这不仅会缩短刀具寿命，还会影响产品质量。金属切削液由于其润滑、冷却和切屑冲洗功能而改变了加工操作的性能，但切削液的使用在员工健康和环境污染方面变得更加困难。切削液的使用通常会带来刀具的经济性，并且更容易保持严格的公差和保持工件表面特性而不受损坏。由于这些问题，已寻求一些替代方案，以尽量减少甚至避免在机加工操作中使用切削液。其中一些替代方案是干式加工和MQL加工。[3] 本文介绍了微量润滑的效果。本项目工作的重点是微量润滑（MQL）对coloy 800车削过程中产生的表面粗糙度的影响。采用正交试验设计了不同润滑条件下的试验，每个试验9个。干的后来，田口方法被用于优化切削参数，使其在不同的切削速度、进给量和切削深度组合中具有最低的表面粗糙度。结果采用方差分析（ANOVA）进行分析。结果表明，进给量对降低表面粗糙度起主要作用，其次是速度，而切削深度对降低表面粗糙度的作用最小。结果表明，与干燥、MQL2和洪水条件相比，MQL1的表面粗糙度最低。利用Minitab软件对不同切削条件进行回归分析，建立了切削参数与表面粗糙度之间的数学模型。使用残差正态概率图、残差与顺序运行图检查模型验证。最后，使用预测表面粗糙度与实际表面粗糙度图检查所开发模型的准确性。[4] 综述了不同材料制备的不同类型水溶性切削液添加剂的制备和性能。它涉及不同的合成添加剂，根据其官能团分类羧酸酯、二元酸、醚酰胺、取代脂肪酸和其他或铁材料。在实验室方法和工厂实际测试中，描述了可溶切削液的测试方法。[5] 微润滑或也称为微量润滑（MQL），通过减少加工过程中使用的切削液体积，作为溢流冷却的替代方案；但并非没有重大的健康问题。溢流冷却主要用于在加工过程中冷却和润滑刀具和工件界面。使用冷却剂对健康造成的不利影响以及绿色加工方法的潜在经济优势正吸引制造商的注意力，以适应和开发使用润滑剂的新方法。本文的目的是回顾使用MQL进行机械加工的最新文献，强调使用微量润滑的好处，同时强调使用微量润滑对健康的不利影响。最后，我们强调了未来相关研究的领域。[6] 与其他润滑技术类似，该方法的性能也受工艺参数、工作材料、工具材料和所有可用加工工艺中使用的润滑剂的影响，车削仍然是最广泛使用的加工工艺，因为其操作种类繁多。这种不同的操作可用于提高生产率和降低制造成本。[7] [8]当以较高的切削参数值车削以提高生产率时，表面光洁度会受到不利影响，并对刀具寿命产生负面影响。研究的重点是改进传统车削，提高刀具寿命，减少刀具失效。当刀具无法进行任何进一步加工时，此处考虑刀具故障。[9] 产生的总热量是由于切屑的塑性变形、刀具和切屑之间的摩擦以及刀具和工件之间的摩擦而产生的热量的总和。在所有这些产生的热量中，切屑携带了大部分产生的热量（约80%），剩余的热量在工件和刀具之间共享。[10]与流体冷却相比，MQL不会产生大量雾。然而，这些技术已经到位，加工对操作员和环境都是安全的。使用MQL还可以降低冷却液成本，从而降低生产成本。[11] 切屑厚度比-MQL显示出比在干燥环境下加工更有效的效果。MQL射流具有润滑和冷却效果，可最大限度地减少剪切区收缩和塑化，降低切削温度。随着切削速度和进给速度的增加，即使在MQL下，由于能量输入的增加，刀具-切屑界面温度也照常升高。[12]结果表明，在所有MQL条件中，由于在车轮工作界面周围形成边界润滑环境，中等冷却液流速和较高压力具有更好的磨削性能。高阶冷却液浓度（4%）可提供更好的磨削性能，表现为较低的磨削力、较低的表面粗糙度和相对较好的表面纹理。高压和中等冷却液流量下的高冷却液浓度产生了良好的表面纹理，没有任何烧伤痕迹、污迹或碎屑覆盖区域。[13] 因此可以得出结论，与完全干切削相比，在保持切削力相对不变的情况下，使用微量切削液有可能保护刀具。[14]。涡流管制冷系统使用空气代替制冷剂，具有零臭氧消耗、零全球变暖潜能、无污染、无毒、易燃、，对环境更便宜、更环保，克服了全球变暖和臭氧消耗等主要问题。涡旋制冷系统满足的制冷条件比VCR系统满足的舒适条件更健康。涡流管制冷系统无运动部件，因此其耐久性更高。安装和维护比当前的空调系统更容易。由于涡流管的C.O.P较小，冷却系统在座舱空间较小的车辆中工作良好。[15] 实验结果表明，MQL加工的切削性能优于采用溢流切削液供给的干式和常规加工，因为MQL主要通过减少切削力来提供好处，从而改善切屑-刀具的相互作用，保持切削刃的锋利度和较低的加工温度。表面光洁度的改善主要是由于应用MQL减少了刀具尖端的磨损和损坏。
4. 结论
在仔细研究文献后发现，尽管采用了各种MQL方法，也使用了各种切削液。主要研究人员已将工作重点放在不同材料的MQL方案上，但对钢进行了专门研究。此外，还没有具体研究切削参数变化对表面光洁度、加工时间和尺寸对应用MQL系统实现的公差的影响。因此，本研究旨在研究切削参数变化对工件材料尺寸精度或公差、表面光洁度和加工时间等输出参数的影响。因此，对于特定的表面光洁度优化技术，采用田口方法来寻找相同的最佳参数。
5. 确认
如果没有普纳阿库迪D.Y.帕蒂尔工程学院生产工程系S.S.Sarnobat教授的指导，本项目的完成是不可能的。
