最小量冷卻潤滑技術延長刀具壽命

　　在（zài）金屬切削和金屬加工企業中，使用冷卻（què）液是一件非常（cháng）普遍的事。但它也給工業企（qǐ）業帶來了一定的問（wèn）題，如機床冷卻潤滑設備的費用可達機床（chuáng）采購投資的百分之幾；增加了（le）企業要上繳的環境保護稅、工業汙染物和排汙費用。這些都提高（gāo）了機床（chuáng）設（shè）備的附加成本。如果冷卻（què）液處理的不（bú）當，還會增加環境（jìng）汙染（rǎn），損害人身健康。因此，近幾（jǐ）年來，希望使（shǐ）用（yòng）幹式（shì）冷卻潤滑（huá）的呼聲和願望越來越強烈。但是至今為止，各種（zhǒng）各樣的幹式冷卻潤滑技術都不能在提高切削加工表（biǎo）麵質量的同時提高（gāo）刀具的使用壽命。而替代（dài）幹式（shì）冷卻潤滑的最佳（jiā）解決方案是最小（xiǎo）量冷卻潤滑，簡稱MMKS。

　　空氣（qì）/油溶（róng）合冷卻

　　這種利用（yòng）空氣和潤滑油噴射到冷卻作（zuò）用點（diǎn）的工藝在眾多的冷卻潤滑方法中是非常可靠和具有說服力的。在鋁合金、有色金屬合金、低合金滲碳鋼和工具鋼的銑削和車削加工中這一技術得到了成功（gōng）的應（yīng）用。冷卻液（yè）生產廠Oelheld公司參與了大量的研究和項目開發，以便挖掘（jué）MMKS最小量冷卻潤滑更大的應用領域。

　　他們（men）參加的研發項（xiàng）目（mù），其中一個是用最小冷卻技（jì）術替代大量冷卻的不鏽（xiù）鋼（gāng）鑽（zuàn）削技術項目，而不鏽鋼是一種非常難以切削的金屬材料。對於這種高合金的X90CrMoV18不鏽鋼材料（含（hán）鉻18%，鉬1.3%，釩0.12%），最小量（liàng）冷卻潤滑（huá）技術的使用的確是一個要求很高的攻關項目（mù）。這種高合（hé）金鋼有著很（hěn）好的耐腐蝕性能，適合製作高耐磨（mó）性零件，如滾（gǔn）動軸承或者製作外科手（shǒu）術器械的材料。在加工這種金屬材料時，鑽削加工產生的,傳導（dǎo）到孔（kǒng）口銳角處（chù）的熱（rè）量（liàng）是必須解決的一個難題。冷卻不（bú）足（zú）會使鑽削刀具很快的磨損，鑽頭切削刃產生塑性變形最（zuì）終將會使其失去切削能力。通常情況下，最小量冷卻潤滑係統的冷卻潤滑（huá）材料是以礦物（wù）油、潤（rùn）滑酯和合成油為（wéi）基本材料製成的。而這種基礎材料製造的最小量冷卻潤滑材料在最小量冷卻潤滑中的效果卻不明顯，即使使用不同的添加劑（jì）也達不（bú）到大（dà）流量冷卻潤（rùn）滑時刀具的耐用度。

　　在加工這種材料時，由於冷卻潤滑量的不足還加重了集屑瘤的形生，而且由於切屑的溫度較高和變（biàn）形較大使得斷屑性能變差。因此，有必要（yào）對所（suǒ）使用的鑽頭在（zài）其幾何形狀、尺寸、基材和表（biǎo）麵塗層材（cái）料等方麵（miàn）進行（háng）優化（huà）改（gǎi）進。鑽頭刀具耐用度的最佳效果是通過使（shǐ）用TiAlN/MoS2塗（tú）層材料，結合微觀幾何尺（chǐ）寸改進的微晶硬質合金鑽頭來實現的。

　　優化的積木式潤滑係統

　　為了找到最合適的最小量冷卻（què）潤滑材料，Oelheld公司的研究人員采用（yòng）了可靠的積木式產品研發係統。也就是，首先通過活（huó）性添加劑進行優化（huà）。為此，研發工程（chéng）師們（men）按照5種基本活性（xìng）添加劑組別展開了工作：

　　磨（mó）損防（fáng）護添加劑（AW）：通過與抗（kàng）變形的金屬表麵塗層（céng）材料（liào）反應（yīng）而避免刀具的磨損。

　　耐高壓（yā）添加劑（jì）材料（EP）：在高壓和高溫下（xià）降（jiàng）低刀具和被切（qiē）削金屬表麵（miàn）之間的微觀磨損。

　　降低摩擦係數的添加劑（FM）：降低金屬相互接觸表麵的摩擦係數，減少熱負荷。

　　氧化抑製劑：阻止冷卻潤滑液因為氧化而（ér）固（gù）化和去氧極化（huà）形成酸性物質。

　　防腐劑：通過在金屬表麵形成的保護膜防止酸和氧的侵入，形成防水層或者在水溶（róng）性的冷卻潤滑係統（tǒng）中構成基本的酸堿度（dù）PH值。

　　最後，研發工程師們選擇（zé）了水溶（róng）性的有（yǒu）機鹽為基礎。其較高的含水（shuǐ）量（liàng）是非常（cháng）重要的，已（yǐ）經進行的一係（xì）列實驗證明：水中的添加劑使用量越少，對刀具（jù）的耐磨性能就越（yuè）有利。此（cǐ）時，可以說是真（zhēn）正有了適用於不鏽鋼材料（liào）的最小量冷卻潤（rùn）滑。在冷卻液中水分蒸發（fā）之後，保留在刀具表麵的是附著力（lì）很強的、有利於降低（dī）摩（mó）擦的鹽性薄膜（mó）。

　　Oelheld公司的研發人員還對這種有機（jī）鹽溶液（yè）的性能進（jìn）行（háng）了進一步的改進。首先是加入了AW抗磨損防（fáng）護劑，而後又加入了EP耐高壓添加（jiā）劑。至（zhì）此，與大流量（liàng）冷（lěng）卻潤滑時不鏽鋼鑽頭的耐用度相比較，最小（xiǎo）量冷卻潤滑（huá）時的刀（dāo）具壽命提高了60％。

　　提高（gāo）刀（dāo）具使用壽命的最佳冷卻（què）潤（rùn）滑，在加工高合金鋼時也可以采用最小量（liàng）冷卻潤滑