一般地,都通過在散熱器中填充冷卻液而保持加工冷卻。在製造業中也適合實施同樣的預處理，其中經常採用冷卻液來解決機床、刀具和工件熱穩定性問題，同時還用它來排屑。但是冷卻液是否對每個加工過程都一樣是必須的？ 在一個加工過程的壽命周期操作成本中，冷卻液成本大約佔15%。這種成本不斷上升。它包括與採購、過濾、分離、處置以及EPA(美國環保局)記錄保存等有關的成本。冷卻液處置的成本已經高出其初始成本，並且這種成本還在繼續上升。對於冷卻液的使用、處置和勞動保護，人們正在醞釀甚至更加嚴格的法規。因此，濕式加工中的冷卻液是一個嚴峻的經濟問題。一種可選項，即採用「最少量潤滑劑」加工，或稱MQL，正作為一種節省成本和符合環保要求的選項而替代某些濕加工過程。 MQL可以大大降低冷卻液成本，同時保護工人和環境。它還可以改善刀具壽命和表面粗糙度—儘管刀具壽命通常是應用濕加工方式所考慮的原因。MQL可以保證更好的壽命，原因有二:(1)對於給定操作可以規定潤滑的最佳濃度，(2)消除切削液中懸浮的硅粒子污染。 MQL加工過程適合鑄鐵，也適合鋁加工。存在的挑戰(所有都在下面介紹)包括精密控制潤滑劑混合系統、維持熱穩定性、選擇合適的切削刀具和排屑等。 熱的控制是MQL中需要考慮的一個重要方面，該過程可能需要重新設計以實現這一點。當用MQL方式加工圖示轉向節時，在加工前先對零件進行隔離直到它充分冷卻為止。 潤滑劑的控制 對所配置的潤滑劑量進行控制是很重要的，因為不同的過程需要不同的潤滑量。例如，銑削是一種表面操作，它需要最少量潤滑。深孔鑽削是一種需要不同潤滑水準的操作。而對於攻絲和螺紋切削操作需要第三等級的潤滑，因為其表面壓力高。 MQL混合系統的目的是提供精確量的懸浮微粒。也就是說，懸浮微粒的直徑被保持到精確公差範圍內以保持最佳加濕和潤滑屬性。在針對MQL設計的機床中，潤滑性可以用零件程序中改變懸浮微粒的量和持續時間的參數加以控制。早期以這種方式採用油氣混合物的嘗試失敗了，因為在高速情況下會出現油氣分離現象。但是，新的系統已經被證明在維持潤滑性方面如濕加工一樣有效。一個實例是Cross Hüller的「Specht Duo」，一種建造用於濕式或MQL操作的兩主軸CNC生產模塊，其中帶有精密分配系統。這種分配系統被集成在電主軸外罩中。 由CNC程序來控制提供精密潤滑劑量的分配閥。潤滑劑與空氣混合以形成所需要的氣/油懸浮粒子混合物。然後，它通過刀具中的導管進給到切削刃上。由於懸浮粒子的產生點和切削麵之間距離短，因此可以對特定加工過程和切削刀具實現和維持最佳冷卻和潤滑條件。當主軸從一個加工孔位置快移到另一個時，懸浮粒子關閉。這就避免了在工件和機床表面的油積聚現象，減少了操作員清理機床的必要性。由於用MQL系統產生的切屑基本保持乾燥，消除了費時又費錢的冷卻液回收操作。 硅污染 除了控制潤滑性外，MQL還通過消除懸浮在冷卻液中的磨蝕性硅粒子而提高了刀具壽命和表面粗糙度。鋁工件包括大約13%的硅，這種硅會降低刀具壽命和導致表面粗糙度很差。微細鋁/硅粒子有可能懸浮在濕的加工冷卻液中。儘管過濾系統濾掉了40 mm的粒子，但小於40 mm的粒子會穿過系統而與冷卻液一起重新循環。 MQL的熱穩定性 在應用MQL時，維護熱穩定性和零件公差的策略包括減少引發的熱量以及對熱增長的補償等。 | |
