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1.微量油膜附水滴切削液

微量油膜附水滴是指金屬切削加工過程中，在既不縮短刀具使用壽命，也不影響加工表面質量的前提下，使切削液的使用量達到最少的潤滑技術。所示，其原理是根據油脂的界面化學反應方式，可自然降解油劑的油分子（菜油）會一個一個地并排吸附在水的界面上，將壓縮空氣與少量的易自然降解的油劑混合汽化后，由于油分子中的親水基和疏水基的擴張性，即油分子中的負離子和陽離子的擴張性，成千上萬個油分子吸附的結果是使水分子的界面上形成一層細小的微米級油霧，然后噴向切削區，對刀具與切屑及刀具與工件的接觸界面進行潤滑，以減少摩擦和防止切屑粘到刀具上，同時也冷卻了切削區（油霧在切削區汽化也會吸收不少切削熱）并有利于排屑，從而顯著地改善切削加工條件，加工后刀具、工件和切屑都保持在干燥狀態，切屑無需處理便可回收利用，達到環保及降低成本的目的。

2.微量油膜附水滴切削液生成裝置

要使自然降解油劑的油分子（菜油）一個一個地并排吸附在水滴的界面上而形成油膜，就應合理地設計噴嘴。滿足噴嘴尾部能同時通過空氣、油劑和水，噴嘴腔中三者可結合形成微量油膜附水滴切削液，噴嘴端口部分實現連續噴射。借鑒有關設計原理，生成微量油膜附水滴切削液，實現連續噴射。當壓縮空氣高速流過虹吸管口時，虹吸管口會形成局部真空，產生負壓，從而能把裝在容器中的油劑或水吸入。在虹吸管上安裝調壓閥來控制油劑或水的流量。空氣壓縮機產生一定壓力的壓縮空氣，分別通過裝有水和可自然降解的植物油（菜油）的容器管口，在負壓的作用下，將容器中的水和可自然降解的植物油輸出到多段式噴嘴中，使壓縮空氣、水和油劑在噴嘴腔內充分霧化，并經過多段式噴嘴后形成微量油膜附水滴切削液，在壓縮空氣的作用下，切削液以一定速度噴射到切削加工區。

3.微量油膜附水滴切削液的使用

微量油膜附水滴切削液在壓縮空氣的作用下噴射到加工區后，由于水滴表面油膜的擴張性，使最初到達工件表面的油膜起到潤滑和減磨作用，從而產生良好的潤滑和排屑效果。又由于油膜附水滴進入切削區后，吸收切削熱，微小的切削液滴迅速沸騰、汽化、脫離，從而帶動切削液滴劇烈翻動進一步汽化，細小水珠相變帶走大量的熱，提高了散熱能力，而油劑吸附在加工表面上起到較好的防銹和潤滑作用。切削試驗研究發現，在壓縮空氣的壓力條件為2～3MPa、油劑流量為10～20mL／h（壓力為0．3～0．5MPa）、水流量為1～2L／h（壓力為0．8～1MPa）時，在降低切削力、延長刀具壽命和提高工件表面質量方面的效果最好。傳統澆注式切削液澆注時是很難進入切削區的，即使少量的切削液滲透進入切削區后遇到高溫壁面，液體產生層狀汽化，汽化層會把加工刀具與冷卻介質相對分隔，也得不到較好的冷卻，因而對刀具壽命和切削力等帶來影響。在同等切削加工條件下，微量油膜附水滴切削液的消耗量與傳統澆注法的切削液消耗量之比為1∶120。

4.結語

采用微量油膜附水滴技術可省去傳統的切削液廢液處理設施，降低了加工切削力，減小了刀具的磨損，提高了工件表面的加工質量，從而降低了生產成本，且切屑回收率達100％。微量油膜附水滴切削液供液裝置成本低、易于制造安裝、供液方式靈活，該種新型的綠色切削液很有發展前途，使用該種切削液是一種行之有效并且清潔的機械加工技術。

作者：孫立中單位：浙江工業職業技術學院