为了实现干切削，空气加工、微量润滑(MQL)和低温冷却加工是垫脚石。然而，加工总是伴随着某些困难，因此这些方法都没有提供一个完整的解决方案。因此，本文回顾了不同加工工艺对不同材料使用的各种MQL方法。它还突出了这一领域研究的未来工作方向。

介绍

由于经济和生态压力，工业界正在寻求减少金属切削过程中润滑剂消耗的方法。ISO14000系列标准的总体目标是在社会经济要求的平衡下保护环境。签署这些标准的行业将需要量化和证明减少主要的五个要素，即有害空气排放、水污染、废物管理、土地污染以及自然资源和原材料保存[1-5]。

润滑和散热是控制刀具磨损的基本方法。事实证明，洪水冷却虽然在较低的切削速度下非常有效，但在较高的速度下无效，因为产生热量较多，冷却剂不能到达关键区域（刀具工件界面），因此界面不能冷却。因此，微量润滑(MQL)作为另一种选择，可以详细研究，以达到预期的目标。

任何加工操作的目标都是通过提高质量和生产率来降低加工成本。这是可能的，如果加工是在最大的切削参数，同时能够实现提高刀具寿命(TL)。另一个主要重点是有最小的零件拒绝和最小的停机时间。特别是在加工中，许多参数及其相互作用影响切削性能，如切削液(类型、应用方法、应用量、流量、压力等。刀具(刀具材料、硬度、刀具涂层、刀具尺寸、刀具长度、刃数、角度、鼻半径等。机床(刚性、功率、刀架类型、刀具夹紧等。)；工件(材料、硬度、尺寸等。以及加工参数（速度、进给量、切割深度和操作类型）[6]。

虽然已经有许多关于这个主题的评论文章，但这种尝试有其自身的优点。对四种不同材料的加工工艺进行了细致的研究。研究的主要力量在于表格和图形表示。此外，它还有助于该领域的同事进行研究。它强调了未触及的操作参数，可证明对今后在这一领域的任何研究都非常有用。

这篇文章条理清楚。首先是介绍，然后是单独的标题，讨论了切削液、MQL技术以及各种材料和工艺的加工，即车削、铣削、钻孔和磨削。每个审查部分后面都有一个结论，总结可能有用的要点。

切削液

切削液在提高生产率方面起着重要作用。在加工过程中，利用切削液来带来冷却效果和润滑效果，并将形成的切屑从切削区[7]带走。

冷却效果对降低温度对刀具和被加工工件的影响起着重要作用。由于摩擦系数低，润滑剂有助于以更好的方式去除前耙表面的碎屑。这可能会减少刀具上的堆积边缘（BUE），也可能提供更好的表面光洁度。此外，它带走了切屑产生迅速从刀具和加工表面的工件。此外，芯片带走了一定量的热量[8，9]。

切削液可分为四类：切削油，可溶性油（乳化油，乳化液)，合成(化学)流体，半合成(半化学）流体。切割油也被称为纯油或直切油，因为它们来源于石油、动物或蔬菜。它们用于低温和低速切削操作。可溶性油基本上是悬浮在水中的油滴。它们是通过将油与乳化剂混合在水中（这增加了乳液的稳定性)来制造的）。它含有基础油、乳化剂和其他添加剂。基础油可以是矿物油或植物油；其他添加剂包括中和剂；以及润滑添加剂，如抗磨、极压(EP)添加剂，生物杀菌剂、杀菌剂和泡沫抑制剂。乳化剂将油分散在水中，使水中油乳[10]稳定。乳化液中的水会引起生锈、细菌生长和蒸发损失。在高接触压力和高温下，硫、氯和磷基化学品等EP添加剂将改善润滑。因此，该薄膜具有较低的剪切强度和良好的抗焊性能。因此，EP添加剂可以有效地减少摩擦和磨损。乳化过程允许减少热量，因此可以实现更高的切削速度的加工。此外，它可以用水稀释，以降低成本和火灾风险，降低油雾化率。乳剂的主要缺点是真菌和细菌的生长，这增加了健康危害，降低了切削液的使用寿命。因此，为了控制切削液中的细菌生长，必须使用化学添加剂，但它们对操作人员和环境都是危险的。矿物基切削剂是从石油中提取的。此外，矿物油有两种类型-石蜡和环烷烃。它们的生物降解性差，因此可能污染环境。合成和半合成切削液通常与水和各种化学物质混合。添加的化学物质倾向于防锈，改善润滑，降低表面张力。合成基切削剂往往具有良好的冷却剂性能，但其润滑剂性能低于其他切削液类型。半合成切削液是合成切削液和乳化液的组合。半合成切削剂往往含有较少的油（20-30%的油），而合成切削液则不含油。不同类型切削液的相对优缺点见表1。

近年来，许多研究人员的倾向已经转向蔬菜基切削液[11]。植物油具有良好的润滑性能、较高的闪点和较好的沸点，因此雾损失较小。它们具有较高的粘度指数，但植物油的热稳定性和氧化稳定性有限。

巴拉迪对不同加工工艺的润滑剂类型进行了较为深入的研究。他提供了切削液概述，并进一步介绍了切削液的分类和组成。此外，还[12,13]介绍了金属切削技术的清洗问题，重点是切削液的处置及其回收利用。

选择合适的切削液是最重要的，因为它会影响加工性能(TL、切削力[CF]、表面粗糙度、功耗等。) 选择是基于工件、刀具材料和金属切削过程类型等参数。含硫和含氯添加剂的切削液不应分别与镍基合金和钛用。一般情况下，具有高润滑能力的切削液一般用于低速加工，如对难以切削的材料进行螺旋切削，而具有高冷却能力的切削液一般用于高速加工[6]。

加工过程中使用的切削液会对操作者的健康产生负面影响，因为后者会因高压和高温而形成水雾。这会导致操作员不自觉地吸入这些颗粒物，从而导致严重的健康问题。雾、烟、烟和气味甚至会引起严重的皮肤反应。与切削液的物理接触可能会导致操作员出现皮肤病问题。机床部件需要清洗，以去除任何切削液残留物，这可能需要额外的时间和成本。此外，大多数用于加工的切削液都是石油源，石油基切削液的造成水污染、空气和土壤污染。

表1-不同切削液[6]的比较

Shokrani等人。在他们的工作中，回顾了硬、非均匀和延性材料的加工。此外，他们还确定了在加工[14]中造成麻烦的材料特性。它们被定义为基于高切割温度(CT)和短TL标准的“机器难”材料。他们找不到任何合适的切削液分类。许多类型的冷却剂被用于工业[15,16]。但与健康和环境有关的某些问题以及与成本和处置有关的因素也[6,17]存在。支持切割的方法是干燥、低温和MQL切割，但没有提供完整的解决方案。这构成了本文的动机，其中对MQL及其适用于各种加工过程的变体进行了回顾。

微量润滑

传统的冷却剂应用系统是洪水冷却剂系统。在这种情况下，切削液的大量射流被施加在切削区，从而使其非常不经济；此外，切削液的可达性也存在问题。雾润滑的替代方法已被证明是一个更好的选择，其中空气和切削液的混合物被施加到切割区。它具有更好的可达性，因为高压，而流量<30mL/h。与洪水冷却相比，这个数量很小。所需空气压力从2到6巴[18-20]不等]。

材料的加工

本节介绍了与Inconel、钛和Al材料加工有关的一些问题。

加工Inconel

这些材料具有很高的温度强度和良好的耐蚀性，因此在航空航天工业中得到了应用。由于这种艰苦的性质，他们伴随着某些问题，如差的TL和力量。随着重复BUE的形成和去除，Notch磨损是遇到的另一个问题。这也伴随着由于冶金转变而产生的残余应力的产生。

内锥合金的加工可以通过低20-30米=分钟的胶结碳化物工具(K20级)进行。在较高的速度在100米=分钟范围内，它是机械使用涂层碳化物工具，但只有在干燥的条件下。氧化电阻对加工这些材料至关重要，因此PVD(钛铝N)涂层在此目的上是最可靠的。除此之外，它们还具有高温化学稳定性、低热传导和高热硬度[21]等特性。如果在200-700=分钟的范围内有更高的速度，使用陶瓷工具，但它们容易发生热开裂。铝2O3-钛C也用于更快的机器内锥。

Thakur等人。对车削参数对Inconel表面特性的影响进行了研究。用于切割的刀片由碳化钨组成。结果表明，比切削压力是除微观结构改变外的重要参数，甚至对显微硬度(MH)进行了评价。显微组织和MH分析表明，通过[22]优化切削参数，甚至可以控制加工硬化。

钛加工

钛及其合金具有巨大的比强度，使其具有耐腐蚀和抗断裂等性能，从而成为航空航天应用的良好候选材料。它具有广泛的工程应用，有多种形式。这些材料的成本与它们的其他变体相比有些高，因为提取过程困难，甚至熔化问题。为了降低成本，它们是通过铸件、等温锻造或粉末冶金等方法生产的。甚至这些零件也需要某种加工（精加工）。钛及其合金很难加工，因为由于刀具接触面积小，产生的芯片很薄。此外，钛及其合金的热导率很低，而由于接触面积低，产生的应力很高；这会产生很高的切削温度。

钛及其合金对刀具材料具有很高的反应性，特别是在较高的温度下。在加工这些合金时，存在许多问题。此外，这些合金与间隙氧和氮也有很高的反应性，这反过来又导致硬化。这种硬化导致刀具磨损增加，使加工过程非常不经济。由于钛的弹性模量[23]低，机床颤振是钛加工过程中遇到的另一个问题。伊祖古武和王试图优化钛及其合金的加工工艺。他们铺设应力的主要步骤是消除磨削过程，这将导致提高加工性能，并降低加工成本。为此，他们建议使用立方氮化硼(CBN)和金刚石工具来完成这些合金。他们还强调，与化学气相沉积(CVD)涂层或克里姆工具相比，使用直碳化钨刀具加工这些合金，因为它们反应较少，具有较好的导热[24]。

铝的加工

铝合金是最常见的材料。材料的熔点低，膨胀系数最高，加上相对的柔软性和弹性，使得产生的热量必须消散。否则很难保持工件的公差。铝合金通常含有大量的Si，使它们成为粘合剂，促进快速热产生，导致芯片焊接和BUE[25]。与其他材料相比，Al合金的加工容易得多，因为它是一种相对柔软的材料，从而导致更长的TL和更少的CF。但除了这些性能外，为了取得令人满意的结果，还必须满足的其他因素是材料粘附问题以及BUE的形成，从而缩短了TL并导致其他加工问题。因此，为了[26]取得适当的结果，高度推荐一个适当优化的刀具几何形状以及加工参数用于Al及其合金的加工。

使用mql进行加工：车削

车削是一个过程，由刀具和一个刚性的刀位组成，当工件旋转时，它跟踪螺旋刀具路径。它是圆柱形项目[27]的加工过程。

Thakur等人。试图利用MQL工艺提高Inconel合金的加工性能。他们优化了各种参数，如压力，进料，切割速度，脉冲频率，以及应用方向。各参数的最佳值为13MPa、0.05mm=min、40m=min、300脉冲=min，并向切削液方向倾斜。在另一项研究中，Thakur等人。对Inconel718进行了实验，证明MQL可用于这些超合金的加工，并[28]获得了最优的切削参数。他们还提出了相关性和连接测试的侧面磨损。目前的研究范围相当有限，因为只研究了刀具磨损，这可以在考虑表面粗糙度和温度测量的情况下加以扩展。也来自表1，CheHaron等人。还进行了Inconel的车削，并使用涂层碳化物工具研究了表面完整性，从而评估了各种参数。对车削表面的形貌研究表明，表面粗糙度随进给速度的增加而增大。显微组织分析表明，在高速切削过程中发生塑性变形，变形方向与切削方向平行。在顶机表面获得较高的MH值，逐渐降低到基材硬度在320~280HV[29]之间。Inconel（参见表1）由Vasu和PradeepKumar Reddy在MQL（与纳米粒子)下加工）。他们发现，与干湿加工[30]相比，MQL的表面粗糙度(SR)、温度、CF和刀具磨损(T W)降低。这篇文章的主要注意点似乎是在进行实验时的速度范围-它是向较低的一侧。对inconel718进行了加工实验。研究的目的是降低生产成本和环境安全。碳化涂层工具和速度的上升被证明是实现目标的主要因素。在残余应力的比较中，发现使用润滑剂可以控制拉伸应力，尽管通过提高切削速度[31]可以降低其影响。利用有限元方法对Ti6Al4V的三种冷却方法和连续和中断类型进行了研究。结果表明，在连续切削中，干切削在降低切削参数时是有效的。在较高的进料速度和速度以及中断冷却时，MQL的效果更好。因此，MQL是一种比洪水冷却[32]更合适的冷却润滑剂。Liu等人。努力证明干加工和MQL是加工钛最合适的工艺。刀具涂层是实现高速加工和绿色制造的关键因素之一。观察到(NC-AlTiN)=(a-Si3N4)刀具只经历了粘着磨损，而(NC-AlCrN)=(a-Si3N4)刀具则经历了各种形式的磨损。还发现(NC-AlTiN)=(a-Si3N4)刀具的磨损率较低，导致TL[33]延长。在MQL条件下，对钛合金进行了车削实验。在MQL设置中使用涡流管来帮助压缩空气的冷却。他们评估了处理效率、CF和SR。他们报告饲料率是影响SR和CF的重要因素。结果表明，MQL在干切和洪水切之间。在MQL切割中得到的CF比在洪水切割[34]中大一点。在MQL条件下，Shashidhara和Jayaram进行了铝车削（修改版的切削油），并测量了CF。他们说，植物油麻疯树在加工时效果最好。他们还指出，与其他流体[35]相比，EJME（环氧化麻疯树甲酯）是一种更好的切削液，用于加工铝。基于高输入变化的参数选择是非常好的。为了进一步改进结果，可以对植物油等冷却剂进行同样的实验，并对结果进行比较。

过去许多研究人员进行了钢的车削（表2）。Attanasio等人。成功地证明了MQL在应用于工具侧翼时提供了更好的TL，而在应用于工具耙[36]时则是如此。使用了一个双变量系统，给出了结果的线性趋势。一个三变量系统可能会给出不同的结果，尽管实验数量可能略有增加。对其他材料也可以进行同样的研究。李和梁证明MQL对CT有主导作用，也有助于减少TW。据报道，MQL还降低了切向切削力的[37]（表3）。在MQL上进行了大量的实验，通过大量的速度和进料组合来转动钢样品。

表2。-在MQL下转换各种材料（第一部分）。

为此目的使用了未涂覆的碳化物刀片。发现CT等重要因素降低，而MQL[38]的尺寸精度提高。另一系列的实验研究了植物油在不同组合条件下，用未涂覆的碳化物插入件对钢的CT、SR、DD和TW的影响。结果表明，在TW、SR和CT[39]中，尺寸精度有所提高，但显著降低。上述研究的最好部分是切削速度的变化，切削深度(DOC)也有了适当的变化。但压力和流量等MQL参数可以改变。Dhar等人。对AISI-1040钢的MQL和干润滑性能进行了实验比较。结果表明，摩擦减小，BUE形成。当切削区温度降低[40]时，注意到切屑和刀具界面的改善。在另一项研究中，MQL被证明是一种可行的替代传统切削液。研究了不同加工条件下切削力、CT、CTH和表面粗糙度的变化。在工具-芯片界面温度降低了20-30%，CF降低了5-12%，CTH在干车削上降低了12-17%，而表面光洁度改善了[41]。输入参数的变化已经做得很好，但切割深度为0.4毫米在较低的一侧。选择大约1毫米的切割深度将提供更有意义的结果，以及MQL参数的变化。Ali等人。比较干切和MQL，测量CTH比、CT、CF、TW和表面粗糙度。观察到CTh比值呈上升趋势，速度和进料值呈上升变化。由于高速MQL射流反过来降低了芯片负载，CF出现了下降趋势。观察到的另一个有利点是TW的减少和表面光洁度[42]的改善。Sharma和Sachdeva从TW和表面粗糙度的角度评估了MQL、洪水冷却和干燥条件下的加工。使用涂层硬质合金刀具对低碳钢进行的车削试验表明，与其他两种冷却条件相比，MQL是一种更好的选择[43]。对车削用钢试件进行了液泛冷却、多点冷却和粉碎试验研究。为了开展这项研究，采用高压射流的切削液和适用于不同地区的切削区或刀具。结果证明，将流体射流应用于刀-屑界面可降低TW和CF，而TL呈上升趋势[44]。对AISI316L钢的表面性能进行了观察，并对干燥和MQL工艺的结果进行了比较。给出了切削参数变化对SR、CF和表面缺陷等因素的影响，并对该工艺进行了回归分析，将SR作为切削区冷却和润滑条件的函数。最后，通过对重要参数的适当选择，MQL和干切削结果可以与洪水切割[45]相媲美。刀具磨损和刀具寿命的研究也可以遵循相同的参数和使用不同的材料。Gordana等人。建议MQL作为传统加工工艺的良好替代方案。他们通过改变各种加工参数来研究车削过程中的碳钢样品，输出参数为CF、SR、TW、TL和芯片形状[1]。Cica等人。对碳钢样品进行了车削，并比较了常规、MQL和高压射流辅助加工(HPJAM)技术，并以CF为响应参数。与传统的加工工艺相比，这两种情况下的结果都较低。 

因此，内锥合金以较低的速度转弯可以通过胶结碳化物(K20级)工具进行，而在干燥条件下较高的切割速度可以通过涂层碳化物工具进行。直碳化钨可用于钛合金的加工，因为CVD涂层碳化物和陶瓷与钛反应。

推荐使用纳米粒子和MQL用于Inconel合金。涡流管的使用可以提供凉爽的空气，这可以进一步提高MQL的有效性，同时转动钛。此外，Inconel合金的MQL车削结果介于干切削和洪水切削之间。MQL对铝的车削是有效的。研究了硬质合金和涂层硬质合金刀具的合金化工艺。大多数作者已经表明，与干式加工相比，MQL加工在性能上有了足够的提高，如果与洪水加工进行比较，则可以获得更有意义的结果（仅有一些现有的研究）。结果表明，MQL主要降低了CT，增强了芯片与刀具的相互作用，从而提高了刀具的寿命，降低了CF。刀具尖端损失小，磨损小，导致表面性能改善。从综述中可以看出，MQL是一种更好的钢样品加工工艺，提供了更好的结果。

使用mql进行加工：铣削

表4显示了对铣削过程进行的各种研究的信息。Zhang等人。采用干切割和MCQL技术加工Inconel718，在切割区涂上植物油和低温空气。输出参数为TW和CF。据报道，TW是由于工件切削刃严重切屑而发生的。观察到MCQL能提供更好的TL，与干法加工相比，这是1.57倍。在观察CF的同时，与干燥系统相比，MCQL再次显示出较低的值，这是由于植物油[47]的润滑作用而降低了各界面的摩擦力。所做的工作有一个巨大的范围，进一步的发展，因为更多的速度饲料组合可以使用，以及各种优化技术的应用。采用干法切割、洪水冷却和MQL技术对钛进行加工。主要考虑了输入参数，如速度、进给量、切割深度和刀具载荷。观察并比较TL和CF值。观察到，在MQL的情况下，与干切相比，TL和CF的值较低，并且这些值也与洪水冷却系统的值相当。可以解释，MQL由于其成本因素而有可能取代洪水冷却系统，因为冷却的需要是由切割区的聚焦良好的冷却剂射流来满足的，而不是淹没整个区域，从而节省了大量的成本[48]。Liu等人。用MQL工艺对钛进行了加工试验。它们改变了MQL参数，如喷嘴角度、喷雾压力和润滑剂流量[49]。可以看出，这些输入参数对CF和温度都有锚定效应。空气压力的优化以及喷涂距离对铣削过程的效率有很大的影响。此外，MQL的有效性在太大或太短的距离下降低了MQL雾的渗透性。喷吹角对喷吹效果影响不大，油流率对喷吹效果影响较大。此外，还可以根据冷却液的密度和粘度来研究冷却液的变化。在最近的一项研究中，蔡等人。对Ti-6Al-4V进行了铣削，在MQL加工的同时对供油率进行了应力处理，以研究其对各种参数的影响。可以解释，形成的MQL雾能够以非常有效的方式渗透到切割区空隙中，作为一种非常好的润滑剂。这种润滑效应导致CF和SR的显著减少。

还观察到，从2 mL=h增加到14 mL=h会导致CF和SR的急剧减少。此外，还观察到液体流速的增加仅在10 mL=h之前有效，此后影响不大。还观察到，随着流体流速的增加，MQL会导致碎屑长度减少[50]。另一系列实验使用无涂层硬质合金刀片，通过使用几种冷却技术组合（如干、湿、MQL（无冷却空气）和MQL（有冷却空气））对Ti-6Al-4v进行加工实验。结果可以从SR、CF、TW等响应参数以及芯片形貌来解释。在响应参数方面，MQL与冷却空气有可能给出最好的结果，导致SR和TW值的急剧下降，从而验证了它是传统技术[51]的一个很好的替代方案。托孙和Huseyinoglu在使用TiCN、高速钢(HSS)和WC-Co等多种刀具材料的同时对Al进行了铣削。可以得出结论，与其他变体相比，用WC-Co工具进行的加工可以得到最好的结果。还可以解释，MQL工艺的效率可以从其产生的雾的渗透性来评估。雾的浓度或体积浓度比对SR等参数有独裁的影响，其中1：9的浓度比9：10的雾进入切割区空隙[52]的穿透效果好得多。考虑到喷嘴的设计，并对不同规格的喷嘴进行实验，可以进一步加强所做的工作。由Boswell和Islam进行的Al加工成功地证明了适合于端铣的MQL环境。他们报告说，MQL的切削力最低，其次是MQLþ冷却空气，表明加工性能有效。此外，MQL和MQLþ冷却空气达到与洪水冷却剂兼容的表面光洁度。他们将空气冷却þMQL组合在一个合适的重新设计的喷嘴中。虽然使用少量植物油的空气冷却并不是一个完全干燥的过程，但它是相当接近的，因此是可持续的[25]。提出了一种基于人工神经网络模型的铝加工表面粗糙度和TW预测算法。他们得出的结论是，对于最小表面粗糙度和TW，所研究的最佳参数是切削速度为88m=min，进料速度为180mm=min，切削深度为1.4mm，冷却剂流量为600mL=h[53]。在另一项研究中，硬化钢被加工，并对结果进行了[54]的观察。与干切削工艺相比，MQL具有在切削速度的各个层次上提供更好的刀具性能的潜力。这可以从理论上解释为在工作和工具的界面上形成一层氧化物，因为MQL为界面提供了额外的氧气。该层作为保护膜，保护工具材料不与工作材料扩散，从而提高TL。当考虑切削速度时，可以解释为当速度高于最佳值时，TL中观察到显着下降，主要是由于缺乏保护层，最终导致热裂纹并最终缩短TL。Iqbal等人使用MQL加工硬度为62 HRc的硬化工具钢，并研究了各种切削参数对SR和TL的影响[55]。在这种情况下，采用了不同于其他方法的方法，进行了色散光谱分析和电子显微镜检查。可以得出结论，在较低的进给量和转速下，TL和SR值显示出边际改善。此外，由于MQL的影响，刀具失效的主要模式是切屑和粘着性，从而提高了TL。Yan等人。进行了实验，研究了各种类型的润滑，即干燥、洪水和MQL冷却，以提高锻钢铣削过程中的加工能力。他们选择TW和SR作为输出参数。作为输入的MQL的变体是方向、仰角、压力和流量。据报道，MQL导致TW和SR降低，CT也显著降低。最优值为喷嘴位置120，仰角为60，最优距离为20mm，最终得到了较好的TL和较低的SR值。另据报道，流量从43.8增加到58.4mL=h导致侧翼磨损值[56]的变化不大。Liew等人。用TiAlN单涂层、多涂层以及未涂层碳化物工具对STAVAX（改性420不锈钢）进行铣削。对驱油和MQL工艺进行了研究和比较。据报道，与泛水技术相比，雾化导致界面上形成保护层，从而降低了摩擦力，产生适当的可加工性。成本也降低了，磨料磨损[57]的机会也减少了。

表3.-MQL下各种材料的转动（第二部分）。

表4.MQL下各种材料的铣削。

在使用MQL进行铣削操作时，TL和CF值可以通过在加工锥形718时使用植物油来提高。进一步提高MQL铣削加工效率的另一种方法是使用低温压缩和润滑液滴，从而降低TW速率。钛铣削可以在MQL下成功实现。与洪水冷却方法相比，MQL也有助于使工具涂层使用时间更长。此外，通过调节油价，可以获得理想的结果。

对于钛合金，观察到具有冷却空气的MQL与没有空气的MQL相比，TW和SR的效果更好。

在不同的切割参数下，MQL下的合金铣削也得到了成功的证明。据报道，冷空气（涡管）þMQL的结果与洪水冷却的结果相当。植物油在合金加工中也很有效。一位研究人员的体积浓度测试证明，在进行MQL时，浓度比为1：10，优于9：10的比率。

不锈钢在低速铣削时，用TiAlN=AlCrN纳米多层涂层工具得到了更好的效果。使用少量矿物油作为喷雾剂可以减少过多的切屑。

使用mql：钻孔加工

钻孔过程的性能很大程度上受所用切削液类型的影响。哈恩等人对铝和灰铸铁进行了钻孔，以研究切削液的功能性。他们使用进料、孔深、材料、速度、冷却条件和温度作为输入参数，而响应参数是扭矩、孔质量、切屑形貌和SR[58]。可以解释为切削液有助于减少BUE的形成。此外，冷却剂不仅从切削区去除过多的热量，而且有助于钻头边缘的润滑。这在钻孔技术领域是一个很好的研究，但与目前的技术相比，它缺乏许多先进的技术方法。但这项工作很可能作为进一步研究的基础。

Rahim和Sasahara使用合成酯类和棕榈油加工Inconel718（表5）。他们发现，使用这种冷却剂的MQL改善了SR和显微硬度等因素，也减少了表面缺陷的[59]。还进行了使用MQL和干切削钻井Ti-6Al-4V的实验，以研究在使用MQL时的改进。他们在干切[60]中发现了最小的TL。造成这种情况的主要原因可以推断为缺乏润滑，这反过来又导致工具的严重切削。在TL、温度、扭矩和力等因素的有利结果的基础上，MQL可以被认为是一种更好的方法。选择棕榈油作为润滑剂的原因是它的特性是创造一层薄的润滑剂。在表面粗糙度方面取得了很好的结果，而钻井对于考虑散热和温度是非常重要的。通过改变冷却剂和研究结果来研究温度效应有很大的范围。在另一项研究中，在钛合金Ti6AlV钻井时，对温度观测进行了应力作用。在这些实验中，未涂覆的K10碳化物钻头以及TiAlN-、CrCN-或TiCN涂层钻头被[61]使用。该方法的另一个不同之处是使用外部和内部MQL，其中冷却剂通过钻头应用。可以得出结论，与外部相比，内部MQL的效率更高，在温度方面效率几乎翻了一番。对于未涂覆的钻头，记录了最高的温度，其中MQL是外部施加的。还应考虑的一个重要因素是所用方法的芯片形貌和破屑能力，因为它主要决定孔的质量。

表5.-在MQL下对各种材料进行碾磨。

Fox-Rabinovich等人。研究了不同涂层及其对硬质合金钻头钻进时TL的影响。他们比较了MQL和洪水冷却技术。进行了三组实验，改变了要钻的孔数，从50孔到7000孔不等。在摩擦和渐进磨损方面进行了详细的研究，而响应参数主要是芯片形貌和侧翼磨损[62]。以非常仔细的方式设计钻头，以避免干扰MQL过程中形成的雾的流动是另一个高度重要的点。此外，可以得出结论，MQL工艺与适当的涂层工具一起使用可能会产生几乎与洪水冷却一样好的结果，因此可以作为昂贵的洪水冷却方法的一个很好的替代方案。对铸铝合金盲孔钻进过程中各种外切削液的方法进行了研究。其目的是全面了解每种方法在尺寸精度和操作人员接触危险气溶胶方面的相对益处。干燥切削条件下的尺寸精度较低，与切削速度和进给量无关。对于剩余的切削液应用条件，最主要的影响是切削速度对孔尺寸的影响。用合成切削液进行洪水冷却是获得较高孔精度和较低生成气溶胶的最佳方法。在MQL用可溶性矿物油冷却的情况下，切削液的含油量阻碍了其冷却作用，同时提供了有限的润滑。在驱油过程中使用的大量流体似乎吸收了切割过程中产生的许多微粒，从而导致较低的雾浓度[63]。本研究证明，与MQL技术相比，洪水冷却是一种更好的方法，使未来的研究人员在使用MQL的同时找出最优参数成为一个更大的挑战，从而给出与洪水冷却相似的结果。使用的水溶性冷却剂可能在这样做中起重要作用。Kilickap等人。研究了不同切削参数对Al7075钻井过程中性能特性的影响。他们评估了工件SR和由于切割过程中的热量而引起的温度变化。使用MQL、压缩空气和干处理（不使用任何冷却液体）技术。他们发现MQL技术比其他冷却技术有更好的效果。以20m=min的切削速度和0.1mm=转速作为进料[64]，获得了最佳的表面粗糙度。另外还进行了一系列实验，以验证MQL在铝合金圆柱形块中钻孔时的使用效果，而不是传统的利用金属工质进行洪水冷却的方法。通过这些实验，得到了一组各种参数的最佳值：切削速度：300m=min，压力：6bar，油量：80mL=h，锥度：0.266mm=10毫米长度，进给量：0.8毫米=转速，点角；135，而工件表面的温度记录为32[65]。此外，Tasdelen等人通过改变某些条件（如改变油量、使用乳液、甚至使用干燥压缩空气）使用MQL进行了钻井实验。将TW、芯片接触、SR等因素作为实验的响应参数[66]。可以得出结论，MQL有可能在SR方面提供比emul冷却方法更好的结果。干燥的压缩空气会导致坏空气SR考虑到工件材料沉积在钻孔的侧面，并产生较长的切屑。Dasch和Kurgin通过改变mist应用的方法来检查MQL：外部MQL、内部单通道和内部双通道MQL。仔细检查每种情况下形成的雾，并仔细计算浓度和雾的粒度等值。所得结果与湿冷系统[67]有很大的竞争。外部MQL可以被报道为最便宜和最不复杂的方法，尽管它显示了不成功地钻深孔的局限性。另一方面，与外部MQL系统相比，雾应用的内部系统在执行所需的操作方面表现出更好的效率，比外部MQL系统更复杂。记录的主要缺点是，如果不适当地检查工具的几何形状，可能导致雾的消散，从而使优化的工具设计成为成功应用冷却技术的必要条件。Bhowmick等人。使用干燥和MQL系统钻取Al合金AM60。记录的主要响应参数是钻头扭矩和推力，而冷却是使用脂肪酸基或蒸馏水基冷却剂进行的，其应用速率可达10mL=h。由于镁的沉积和BUE的形成，干加工导致了很短的TL，最终导致了多达80个孔的钻头失效。另一方面，MQL钻井的结果与洪水冷却系统的参数非常相似，提供了更好的TL。工件的温度也接近浸水条件，因此MQL由于其较低的成本和环境友好性[68]而成为一种非常理想的技术。Ahsan等人使用高速钢工具对钢进行钻孔，并记录了在干燥、洪水和MQL条件下产生的孔尺寸。他们发现，与干燥和潮湿条件相比，MQL条件下的圆度偏差更小[69]。Tai的一项研究表明，在铸铁深孔钻削中，孔壁表面产生的热量是非常重要的。根据分析，它占工件总吸热量的24–66%。高气压可以成功地抑制切屑堵塞引起的热量，并在MQL技术下实现稳定的深孔钻孔过程[70]。

表6.MQL下各种材料的研磨。

只有在孔的表面质量可能受到损害的情况下，才能在外部进行MQL钻井，但为了达到最佳效果，内部应用的MQL是最合适的技术。考虑到环境因素，合成酯很可能被棕榈油所取代；因此，在钻探锥形合金和钛合金时，也可以降低成本。很少有研究人员[63]指出，在雾润滑过程中，工作机制是由于切割流体的蒸发而不是润滑而冷却的。他们建议需要形成特殊的切割流体来润滑薄雾，这些薄雾润滑具有更高的潜在蒸发热。雾润滑过程中的高气溶胶浓度表明需要对切割流体的雾化特性进行科学评估。此外，它们的制定需要使它们原子化到对人类健康无害的大小范围。此外，如果钻了超过2000个孔的Al，钻石是最好的选择，具有最高的工具寿命。

同样，在镁及其合金的加工过程中，MQL降低了附着力和BUE的形成，从而提高了表面质量和TL。

使用mql进行加工：磨削

在使用MQL的磨削领域已经做了大量的工作，如表6所示。在磨削过程中，在材料去除过程中，磨具会向工件倾斜和滑动。这也导致切割区温度以及高比能量。因此，为了提高加工效率，润滑成为磨削液的重要要求，随着切屑的去除和磨削区的冷却。这些液体往往会损害环境以及操作者的健康。成本因素也以负的方式贡献，因为成本超出了可行性。因此，与[71]的传统方法相比，MQL可以作为这些过程的一个很好的替代方案。Balan等人对Inconel751进行了磨削研究。以探讨各种MQL参数对磨削性能的影响。可以解释，与传统方法相比，MQL可以降低磨削力(GF)、SR和温度。此外，还可以报道MQL工艺在磨削过程中具有定量意义。通过增加MQL中的流体和空气压力，可以达到最小的GF和SR。在较低（2巴）气压[72]下，观察到GF、温度和粗糙度的升高。在考虑MQL参数时，这项研究是无可挑剔的，但为了获得准确的结果，车轮速度、工作进给和切割深度等因素也应该是不同的。另一项研究是对钢磨削的工作硬度、进给量、切削深度和车轮转速对表面性能的影响进行研究，以获得最佳的性能结果。观察到，在使用MQL磨削100Cr6硬化钢时，随着质量的提高，表面光洁度得到了改善。相反，在磨削42CrMo4软钢时，与洪水冷却[73]相比，表面粗糙度结果为负值。当临界切削深度和润滑增加时，形成的切屑可能厚度较低，晶粒较小，从而导致未切屑的产生。但在100Cr6硬化钢的情况下，芯片的形成是通过脆性断裂机制发生的。MQL导致切向力降低，进而导致工作-工具界面的晶粒更好地滑移，从而获得更好的表面光洁度和降低的GF。在MQL磨削的情况下，由于润滑效果，差异显著。此外，金属的去除是由于剪切或破裂而发生的，而在传统的方法中，则是由于断裂的剪切而发生的。MQL流量也可以变化，以找出变化的趋势。Barczak等人。对MQL和传统加工方法的三种钢-EN8、M2和EN31进行了研究。他们评估SR，GT，功率和特定力。得出的结论是，MQL的结果与洪水冷却方法非常相似，尽管成本系数[74]较高。从响应参数、GF和SR等方面研究了不同冷却剂以及砂轮材料对磨削过程性能的影响。对MQL、干式和洪水冷却方法进行了许多实验，其中使用了11种不同类型的冷却剂，而使用的车轮材料是树脂粘结刚玉、玻璃化粘结刚玉和玻璃化粘结[75]。这些观察可以用SR轮提供与其他变体相比的最佳结果来解释。此外，它没有显示任何变化的性能，由于车轮材料的变化，也减少了芯片加载效应。Alves等人。研究了MQL的行为，通过特殊喷嘴的装配来开发流体的方法。用粉碎植物油在压缩空气流动中进行钢的MQL研磨。他们评估了表面完整性和砂轮直径磨损。他们得到了相当令人鼓舞的结果，表面完整性和TW与MQL。他们在空气(26.4m=s)和润滑剂(40mL=h)[76]中获得了最佳的性能。另一项研究调查了硬化不锈钢和铝合金的可磨性使用干，多量子层，和传统的流体技术。试验了五种刚玉砂轮和一种碳化硅砂轮以及植物油和合成酯MQL油。他们研究了车轮材料和冷却剂类型对GF、表面温度和表面形貌等因素的影响。他们发现合成酯MQL油的性能优于其他植物基MQL油[71]。当执行MQL冷却时，使用软车轮可以提供更好的可磨性。使用植物油基MQL研磨铝基合金的SR非常低，而使用基于酯的添加剂的表面粗糙度非常高，这主要是由于芯片加载对磨轮的影响。奥利维埃拉等人。使用玻璃化CBN轮对AISI4340钢进行MQL研磨。此外，还使用了一种用于切割区的喷气式飞机，通过去除冷却剂和芯片来帮助清洁切割区。分析了工件SR和圆度误差、直径车轮磨损、过程产生的AE以及地面和地下的金属平面图像。结果表明，采用清洗射流技术作为MQL技术的改进，对降低切削液[77]消耗具有积极的作用。MQL工艺用于磨削是成功的，甚至有可能超过传统的浸水方法。由于高度合理的材料去除率，较低的摩擦导致表面性能的改善，而TW趋于下降。与浸水或干切工艺相比，正确计算切削参数的选择往往使加工过程具有很高的经济性。压力值从4到10巴可用于更好的结果。

结论

对于所有材料的车削、铣削、钻孔和磨削，MQL给出了类似的结果。与干法加工相比，MQL加工的性能有了明显的提高，如果与洪水加工进行比较，得到更有意义的结果（很少有研究）。研究发现，MQL通过降低CT来提高其有效性。通过MQL的应用=减少了刀具尖端的磨损和损伤，提高了工件的尺寸精度和表面完整性。因此，MQL不仅可以改善环境友好性，而且可以改善加工特性。切削深度，切削速度等加工参数。与大量MQL参数的相互作用，如润滑剂的类型、喷嘴的计数等。倾向于使理解变得复杂，因此需要更好地研究这些因素的相互作用，以便使其易于理解[78]。有许多方法可以进一步研究和改进MQL，并利用我们的优势。首先，该芯片疏散系统可以进一步提高其效率。此外，对冷却技术和刀具材料的进一步研究也可以取得更好的结果。说到它的经济点，使用植物油可以使它与其他工艺相比非常经济。因此，考虑到其经济性和环境友好性，可以得出结论，MQL是未来加工操作中常规工艺的一种可能的替代方案。