1 东莞安默琳机械制造技术有限公司 广东东莞 523000；2上海飞机制造有限公司 上海 201323；3上海飞机制造有限公司 上海 201323
摘要：微量润滑（MQL）技术作为一种绿色可持续加工技术，在汽车制造、航空航天、模具制造等方面越来越受到人们的关注。介绍了传统MQL以及新型MQL（外冷复合喷雾（EOoW）、内冷复合喷雾（IOoW）和低温冷风复合喷雾（CAOoW）等）的相关原理及常见设备；MQL应用技术的关键性问题：喷雾场、油雾粒度、润滑油种类以及喷嘴位置研究情况；典型难加工材料：钛合金、复合材料、不锈钢以及铸铁MQL技术切削加工应用研究情况；MQL技术未来的研究目标。
关键词：MQL；绿色加工；切削应用；MQL设备
绿色制造是国家“十三五”计划中的重要组成部分，金属切削加工中传统的冷却方式（浇注式加工方式）所使用的切削液不仅占据相当大的加工成本（据美国企业的统计，在集中冷却加工系统中，切削液占总成本的14%～16%，而刀具成本只占2%～4%），而且对工人健康以及自然环境带来不利的影响。微量润滑技术能有效解决切削液以上提及的问题的同时还能达到使用切削液的效果，甚至超过传统切削液效果，逐渐成为先进制造及精密加工技术的研究热点。目前，美国、德国、日本、意大利、加拿大等国家已有多年的研究基础，德国在高速干式切削领域中处于领先地位，且在德国企业得到了较为广泛的应用。然而国内制造业目前仍以使用传统冷却液为主。因此，中国制造业急需积极推行微量润滑技术，实现由湿切削向准干式切削过渡。国内广东工业大学、上海交大、南航、北航、江苏大学、中北大学以及青岛理工等均对相关领域进行了一系列的相关研究。本课题组较早关注研究绿色加工技术，并与东莞安默琳机械制造有限公司积极开展相关刀具以及设备研究合作，建立了“安默琳-广东工业大学绿色切削研究开发中心”。
1 MQL原理与设备
1.1 MQL原理
微量润滑（Minimum Quantity Lubrication）简称MQL，又叫最小润滑液或准干式切削，是一种利用压缩空气与极小量的润滑剂雾化成微小颗粒喷射到切削区域，对工件和刀具进行润滑冷却的一种技术。随着MQL技术的广泛应用与研究，目前常见的相关技术有传统的微量润滑（MQL）、低温冷风微量润滑（低温冷风+MQL）、油膜附水滴复合喷雾（OoW）、低温冷风油膜附水滴（低温冷风+OoW）等。油膜水滴复合喷雾技术即将冷却水以及润滑油在压缩空气的作用下形成油膜水滴喷雾输送到切削区域，通过冷却水的添加提高冷却性能，同时能够增强润滑油膜的强度，从而相应地提高润滑性能。
相比传统浇注式的冷却方式，微量润滑具有如下优势：（1）少量的冷却液或润滑油借助压缩空气或者冷风对切削部位进行冷却，加工后刀具、工件、切屑仍然保持干燥，并且润滑油均为生物可降解动物或植物油脂，不需要进行废液处理，对人体无危害，对环境无污染；（2）节约资源，减小刀具-工件、刀具-切屑的摩擦，抑制升温，防止粘结，延长刀具寿命，提高加工表面质量；（3）由于切削液用量极少大约2～200 ml/h，相当于普通切削液浇注式冷却用量的万分之一，系统结构简单，占地面积小，安装方便，易布局；（4）省去了大能耗的冷却循环系统，节约能源；（5）在加工某些难加工材料如蠕墨铸铁，钛合金等方面能够提高生产率、刀具寿命及表面质量。
1.2采用设备
本次在机加工企业安装微量润滑设备进行测试，采用安默琳研发的OoW129iE-2设备。
2.环境改善
从现场看，没有出现烟雾情况，机床及机床附近地面较为干净，加工后的工件比未用MQL冷却温度低，不烫手，员工拿工件的时候不存在烫的情况，可以做到出来后随时拿到产品盒上（以前很烫手，需要经过一段时间冷却再进行装盒）.
3.加工工件精度
从近半个月的时间来看，无由于该冷却方法所引起的其他异常，包括工件生锈，尺寸不稳定等问题，故视为对工件精度无影响.
4.刀具寿命
从统计上来看，刀具寿命非常好，现场员工及技术员等也都反馈非常不错，能有效提高刀具寿命，以下是用油雾冷却加工所统计的刀具寿命数据：
滚齿加式试验数据对比
从上表可以看出，总体所需的空气费用大约396元/月。
注：由于该机冷却吹气时间是不中断的，故实际压缩空气用量和理论的一致。
5.2.用油雾冷却加工所需费用
从上表可以看出，用油雾冷却加工会比空冷多出55%的费用.
注：润滑油价格为估算价格，压缩空气费用为网上查询所得。
5.3节约刀具费用
根据生产部所提供的数量显示，每把刀所能提高的寿命大约在10%~12%，按每把刀可返磨13次，每次磨的寿命统一取生产部给的值来计算（产量统一按1100/天计算，查系统实际产量要高于1100）。
六.结论
微量润滑装置取代冷却液润滑系统后，可以大大简化甚至省去润滑液回收装置；润滑油的使用量很少，节约了资源，减少了对环境的污染；可以提升进给量，提高了工件加工生产效率，并有延长刀具寿命的作用；有效降低工件表面温度；提高了加工工件的表面精度。
参考文献：
［1］袁松梅，朱光远，刘思，等.低温微量润滑技术喷嘴方位正交试验研究 ［J］.航空制造技术，2016，505（10）：64-69.
［2］刘飞，曹华军，张华，等.绿色制造的理论与技术[书].科学出版社，
[3]安庆龙，傅玉灿，徐九华，郑菡菲.低温气动喷雾射流冲击冷却技术在钛合金磨削中的应用研究.中国机械工程.2006，17（11）：1117-1120