“最少量润滑剂”加工 我们一直都通过在散热器中填充冷却液而保持轿车冷却。在制造业中也适合实施同样的处理，其中经常采用冷却液来解决机床、刀具和工件热稳定性问题，同时还用它来排屑。但是冷却液是否对每个加工过程都一样是必须的？ 在一个加工过程的寿命周期操作成本中，冷却液成本大约占15%。这种成本不断上升。它包括与采购、过滤、分离、处置以及EPA（美国环保局）记录保存等有关的成本。冷却液处置的成本已经高出其初始成本，并且这种成本还在继续上升。对于冷却液的使用、处置和劳动保护，人们正在酝酿更加严格的法规。因此，湿式加工中的冷却液是一个严峻的经济问题。采用“最少量润滑剂”加工，或称MQL，正作为一种节省成本和符合环保要求的加工过程而替代某些湿加工过程。 MQL可以大大降低冷却液成本，同时保护工人和环境。它还可以改善刀具寿命和表面粗糙度--尽管刀具寿命通常是应用湿加工方式所考虑的原因。MQL可以保证更好的寿命，原因有二：（1）对于给定操作可以规定润滑的最佳浓度，（2）消除切削液中悬浮的硅粒子污染。 MQL加工过程适合铸铁，也适合铝加工。加工中所涉及的几个关键包括精密控制润滑剂混合系统、维持热稳定性、选择合适的切削刀具和排屑等。 润滑剂的控制 对所配置的润滑剂量进行控制是很重要的，因为不同的过程需要不同的润滑量。例如，铣削是一种表面操作，它需要最少量润滑。深孔钻削是一种需要不同润滑水准的操作。而对于攻丝和螺纹切削操作需要第三等级的润滑，因为其表面压力高。 MQL混合系统的目的是提供精确量的悬浮微粒。也就是说，悬浮微粒的直径被保持到精确公差范围内以保持最佳加湿和润滑属性。在针对MQL设计的机床中，润滑性可以用零件程序中改变悬浮微粒的量和持续时间的参数加以控制。早期以这种方式采用油气混合物的尝试失败了，因为在高速情况下会出现油气分离现象。但是，新的系统已经被证明在维持润滑性方面如湿加工一样有效。一个实例是Cross Hüller的“Specht Duo”，一种建造用于湿式或MQL操作的两主轴CNC生产模块，其中带有精密分配系统。这种分配系统被集成在电主轴外罩中。 由CNC程序来控制提供精密润滑剂量的分配阀。润滑剂与空气混合以形成所需要的气/油悬浮粒子混合物。然后，它通过刀具中的导管进给到切削刃上。由于悬浮粒子的产生点和切削面之间距离短，因此可以对特定加工过程和切削刀具实现和维持最佳冷却和润滑条件。当主轴从一个加工孔位置快移到另一个时，悬浮粒子关闭。这就避免了在工件和机床表面的油积聚现象，减少了操作员清理机床的必要性。由于用MQL系统产生的切屑基本保持干燥，消除了费时又费钱的冷却液回收操作。 硅污染 除了控制润滑性外，MQL还通过消除悬浮在冷却液中的磨蚀性硅粒子而提高了刀具寿命和表面粗糙度。铝工件包括大约13%的硅，这种硅会降低刀具寿命和导致表面粗糙度很差。微细铝/硅粒子有可能悬浮在湿的加工冷却液中。尽管过滤系统滤掉了40 mm的粒子，但小于40 mm的粒子会穿过系统而与冷却液一起重新循环。 MQL的热稳定性 在应用MQL时，维护热稳定性和零件公差的策略包括减少引发的热量以及对热增长的补偿等。 通过改变加工工序的顺序可以减少热效应。在湿加工操作中，零件通常是先粗加工然
绿色切削加工技术是一种充分考虑环境和资源问题的加工技术，它要求在整个加工过程中做到对环境的污染最小和对资源的利用率最高。目前国内外对绿色切削的研究主要集中在干式切削、低温切削、绿色湿式切削等几个方面。 主要内容： 干式切削是指在机械加工中为了保护环境和降低成本而有意识地减少使用或不使用切削液的加工方法。干式切削分为两种，一种为完全不使用切削液的干式切削，另一种为用气体混合微量润滑剂代替切削液的准干式切削，其使用的是最小量润滑（Minimal Quantity Lubrication，MQL)技术。 采用MQL技术的准干式切削适用于无法完全实现干切削的情况，如磨削加工及难加工材料的切削加工。采用准干切削加工后，刀具、工件和切削都保持干燥，切削无需处理便可回收利用。 由于干式切削的温度比湿式切削高得多，为实现干式切削，要求刀具材料必须具有较高的红硬性、耐磨性、热韧性和热化学稳定性，并且切屑、工件与刀具之间的摩擦系数应尽可能小。刀具结构应便于排屑，刀具强度和冲击韧性要高。目前适用于干式切削的刀具材料有超细颗粒硬质合金、金刚石、立方氮化硼、涂层硬质合金等。 由于采用干式切削有利于环境保护和降低加工成本（可节省加工费用10％-15％），因此干式切削加工技术的研究开发日益受到重视，目前欧洲约10％-15％的批量机械加工已采用干式或准干式切削技术。 低温切削是利用低温流体如液态氮、液态二氧化碳和冷风等碰向加工系
统的切削区域，造成切削区的局部低温或超低温状态，利用工件在低温条件下产生的低温脆性，提高工件的切削加工性、刀具寿命和工件表面质量。根据冷却介质的不同，低温切削可分为冷风切削和液氮冷却切削。绿色湿式切削是指使用高性能、长寿命、低污染、可降解的新型绿色切削液，最大限度地减少切削液的用量和废液的排放，增加切削液的循环使用次数，并对其实施无害化处理，从而达到绿色环境要求的切削加工方式。目前绿色湿式切削的研究主要集中在：高性能、长寿命、低污染切削液的开发、最小润滑技术的研究、冷却液净化处理技术的研究等。 干式切削技术现已成熟应用于有色金属及其合金和铸铁的加工中，但在钢材尤其是高强度钢的干切削应用方面仍存在问题，主要表现为刀具磨损严重，对刀具的材料和结构要求较高，成本大。同时，在于切削中还普遍存在粉尘和切屑处理比较困难、机床易生锈等问题。
MQL 加工技术(微量润滑加工技术) 1 引言 在金属切屑加工中, 切削液具有冷却、润滑、排屑、清洗和防锈等功能, 使用切屑液对延长刀具使用寿命、减少切削力、保证加工精度和加工质量起着重要作用。然而随着人类对环境、健康和成本的日益关注, 切削液所带来的负面影响已不容忽视: 切削液的处理和排放易引起环境污染。切削液雾对操作工人的健康构成威胁, 易诱发多种皮肤病、呼吸道和肺部疾病甚至是癌症。此外, 切削液的使用成本相当昂贵。据德国最新统计数据表明:与切削液有关的费用相当于全部制造费用的7%~17%, 而工具费用仅占2%~4%[1]。在可持续发展战略下, 国家对环境污染的要求越来越严格,切削液的处理费用也越来越高。鉴于环境保护和降低成本的需要, 干切削和半干切削加工技术成为必然选择。干切削技术是在切削过程中不使用任何切削液的加工方法, 它可完全消除切削液带来的负面影响。但是由于缺少切削液的润滑、冷却等作用, 切削刀具承受的负荷大, 切削热无法及时移走, 刀具磨损快, 加工精度和表面光洁度难以保证, 因此它只适用于特定的切削条件。半干切削加工, 具有多种不同的方法: 低温冷风、液氮冷却、水蒸气冷却和MQL 等。其中MQL 是近年来各国学者研究得较多的一种技术, 它综合了干切削和浇注式切削的优点, 是一种经济的绿色环保加工技术, 对此加以介绍。 2 MQL 加工技术 MQL 是将压缩空气和微量切削液( 一般为2- 30mL/h) 混合雾化后, 喷射到加工区, 对刀具和工件进行有效润滑的一种半干切削技术。在MQL 加工中, 切削液的使用量极少, 润滑效果却十分显著, 它可以大大减少工件—刀具—切屑之间的摩擦和粘着,抑制温升, 保证加工质量, 既降低成本, 又不会对环境造成污染,并且加工后的工件和切屑保持干燥, 缩短工时。 2.1 MQL 切削液 在传统的浇注式切削中, 切削液的选择主要依据其冷却润滑等切削性能, 而在MQL 加工中, 切削液耗量低, 使用时间长,这就要求切削液不仅具有良好的切削性能, 还必须与环境相容,并保持化学稳定性。因此, 原来认为次要的性能如生物降解性、氧化稳定性和储存稳定性就成为选择切削液的重要依据。据研究[2]: 合成酯在上述方面性能颇佳, 适合MQL 加工。文献[2]还对合成酯的润滑机理进行了探讨。图1 显示了甲烷基丙酸盐( 一种典型的合成酯) 和正乙烷( 一种典型碳氢化合物) 在新鲜金属表面的吸附特性: 烷基丙酸盐表现了良好的吸附性, 而且如果供氧,合成酯在新鲜金属表面的吸附性增加。这同MQL 切削液的吸附特性很相似, 在MQL 切削区, 切削液微小颗粒也是被大量含有氧的空气包围着。虽然吸附性与润滑性并非完全等同, 但切削液的物理化学吸附作用是影响其润滑效果的主要因素。如果切削液在金属表面的吸附性高, 则其形成润滑膜的可能性越大, 润滑效果越好。
第三章金属切削机床 一、单项选择 1.普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：（）C A．主运动传动链；B．机动进给传动链；C．车螺纹传动链；D．快速进给传动链。 2.在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。A A．砂轮的回转运动；B．工件的回转运动； C．砂轮的直线运动；D．工件的直线运动。 3.普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：( )。C A．主运动传动链；B．机动进给传动链； C．车螺纹传动链；D．快速进给传动链。 4.通常机床传动链的（）元件误差对加工误差影响最大。B A．首端；B．末端；C．中间；D．两端。 5.在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。B A．均由工件来完成；B．均由刀具来完成； C．分别由工件和刀具来完成；D．分别由刀具和工件来完成。 6.最常用的齿轮齿廓曲线是（）。D A．圆弧线；B．摆线；C．梯形线；D．渐开线。 7.普通车床的主参数是（）。D A．车床最大轮廓尺寸；B．主轴与尾座之间最大距离；C．中心高；D．床身上工件最大回转直径 8.在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。① ①砂轮的回转运动②工件的回转运动③砂轮的直线运动④工件的直线运动 9.在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（）。A A．轨迹法；B．成型法；C．相切法；D．范成法。 10.可以获得尺寸精度的方法是（）。C A．轨迹法；B．成形法；C．调整法；D．展成法。 11.在立式铣床上铣平面时，刀具可采用 A 。 A）面铣刀B）三面刃铣刀C）锯片铣刀D）立铣刀 12.用周铣法铣削平面时，如果铣床上没有消隙机构，最好还是采用 B 。A）对称铣B）逆铣C）不对称顺铣D）顺铣 13.用周铣法铣削平面时，如果铣床有消隙装置，宜采用D 。 A．对称铣B．逆铣C．不对称顺铣D．顺铣 14.采用圆柱铣刀铣平面式，形成工件表面所需发生线的方法是B 。 A．成形法B．相切法C．轨迹法D．展成法 15.采用进给伺服系统的数控机床的精度最低。B A．闭环控制B．开环控制C．半闭环控制D．点位控制16.下列传动链中，C 是内联系传动链。 A．车削螺纹时，从电动机传到车床主轴的传动链 B．车削外圆柱表面，传动工件的传动链
绿色环保切削的技术分析 1.传统切削液供给系统的构成及缺陷 切削液系统是切削加工系统的重要组成部分。切削液系统主要包括切削液供给系统和切削液。传统的压力供液式喷雾冷却系统(见图1)通常由以下部分构成：①切削液泵(冷却泵) ：按要求的压力和流量向切削区供给切削液；②切削液箱：储存待用切削液及沉淀用过的切削液；③输送装置(管道、喷嘴等)：将切削液送达加工区；④净化(过滤)装置：从切削液中去除切削过程中产生的切屑及其它机械杂质，使加工区使用的切削液保持清洁；⑤防护装置(防护罩、挡板等)：防止切削液四处飞溅并浸入机床部件内。 对照绿色制造理论的相关要求，传统的切削液供给系统存在以下缺陷： 使用成本高 据德国公司的统计资料，切削加工中使用切削液的费用约占制造总成本的 7%~17%，其中切削液供给系统的使用成本(包括系统的清洗、维护费用及附属环保设备费用)占有较大比例。 切削液用量不易控制 传统的切削液供液方法(如浇注法、压力喷射法、喷雾法等)是通过用较大压力和流量的切削液覆盖切削区来起到润滑、冷却、冲洗等作用。当加工条件发生变化时(如更换工件、刀具等)，不易对切削液用量进行调整与控制。 资源消耗大 传统切削液供给系统使用的冷却泵、液压阀、喷嘴等零部件精度不高，难以实现对切削液供给方式和供给量的精确控制，达不到微量、均匀、连续、精确供给润滑液的要求，从而需要消耗大量资源。 环境污染严重 传统的切削液供给系统主要采用切削液内循环方式，其净化装置在切削加工过程中净化效率较低，废液和切屑造成的环境污染程度较严重，相应的治理费用
较高。 管路清洗难度大 传统切削液供给系统中的管线材料主要为不锈钢、铜、橡胶等，地沟则由水泥抹成，不适合进行化学清洗。切削液流经管线时间较长后会形成具有一定机械强度的黑色垢层，给清洗工作造成困难。 2. 切削液的构成及环境影响 切削液可分为水基和油基两大类。水基切削液具有较强的冷却能力，其主要成分为水、化学合成液或乳化液，通常添加有防锈剂、极压添加剂等；油基切削液具有较好的润滑性能，其主要成分为各种矿物油、动物油、植物油或复合油，可视需要添加极压添加剂、油性添加剂等。 切削液的环境影响主要表现在以下方面： 对生态环境的影响 切削液对生态环境的危害主要表现为废切削液(废油、废液)对水资源的污染。在切削加工中产生的废油、废液如未经有效处理而直接排放，将会造成严重的水污染。此外，切削加工中使用的切削液会或多或少存留在切屑上，大量堆积的切屑上带有的切削液会污染土壤；对切屑再生利用时切削液的有毒、有害成分也会污染环境。 对人体健康、安全、卫生的影响 切削液对人体的危害主要表现为：①切削液中的某些添加剂(如常用作杀菌添加剂的苯酚类物质)对人体具有毒性；②切削液中矿物油、表面活性剂的脱脂作用以及防腐、杀菌添加剂的刺激性会使人体皮肤干燥、脱脂、开裂，甚至引起红肿、化脓等；③油基切削液中的矿物油、水基切削液中的碱性物质对人的呼吸器官具有一定危害作用。 对安全生产的影响 由于切削液中含有各种添加剂，在其使用过程中容易使设备产生腐蚀、生锈，油基切削液则易引发火灾等，对安全生产造成威胁。 2 切削液系统的优化策略
润滑脂安全技术说明书 润滑脂是由天然脂肪酸(硬脂酸或12—羟基硬脂酸)锂皂，稠化中等粘度的矿物润滑油或合成润滑油制成，而合成润滑脂是由合成脂肪酸锂皂，稠化中等粘度的矿物润滑油制成。 润滑脂的特点如下： (1)润滑脂，特别是12—经基硬脂酸锂稠化的润滑脂，只有两个相交温度，第一个相交温度(即从伪凝胶态到凝胶态)一般在170℃以上，第二个相变温度(即从凝胶态到溶胶态)一般在200℃以上，因此，当选用适宜的矿油时，可以长期使用在120℃或短期使用到150℃。(2）润滑脂，特别是12—经基硬脂酸锂稠化的润滑脂，通过电子显微镜可见其皂纤维形成双股的、缠结在一起的扭带状，因此，具有良好的机械安定性。 (3)通过气相色谱法测定，12—经基硬脂酸锂和硬脂酸锂对烷烃的吸附热，发现12—羧基顶脂酸锂和硬脂酸锂，对皂纤维表面液相的结合强度，及对晶格内液相结合强度都是较大的，因此，润滑脂具有较好的胶体安定性。 (4)碱金属中的程对水的镕解度较小，因此，润滑脂具有较好的抗水性，可以便用于潮湿和与水接触的机械部位。 锂皂，特别是12—轻基硬脂酸锂皂，对矿油或合成油的稠化能力都比较强，因此，润滑脂与钙钠基润滑脂相比，稠化剂量可以降低约1／3，而使用寿命可以延长一倍以上。 润滑脂，特别是以12—疑基硬脂酸锂皂稠化的调滑脂，在加有抗氧
化剂、防锈剂和极压剂之后，就成为多效长寿命通用润滑脂，可以代替钙基消滑脂和钠基润滑脂，用于飞机、汽车、坦克、机床和各种机械设备的轴承润滑。 润滑脂使用说明 一、概述 1．产品特点 润滑脂是将稠化剂分散于润滑剂中所组成的稳定的固体，主要由稠化剂、基础油以及添加剂和填料组成。 2．主要用途 适用于-20～120℃温度范围内各种机械设备滚动和滑动摩擦部位的润滑。 二、技术特性 1．主要性能 外观为黄色至褐色油膏，它具有较高的滴点。良好的黏附性，热氧化安定性、机械安定性、润滑性和耐磨性。 2．本产品执行GB7324—87 的国家标准。 1 外观均匀光滑油膏 2 锥入度25℃150g/10mm 220—250 3 滴点℃不低于180 4 腐蚀（T3铜片，100℃，24h）合格 5 分油量（100℃，24h）% 不大于5 6 延长工作锥入度（10万次）1/10mm 不大于330
浅谈微量润滑切削技术 产生条件. 在金属切削加工过程中，通常都要使用切削液。切削液在切削加工中主要起冷却、润滑、排屑和防锈的作用，有助于提高刀具耐用度，减少工件热变形，保证工件已加工表面质量等。但是切削液的大量使用也造成了很多负面影响，不仅导致生产成本大大增加，还给环境和人体健康带来了巨大的潜在危害。 高速切削是高性能加工的一种主要工艺技术，已经广泛应用于航空、模具、汽车等行业。由于机床主轴高速回转(8000～60000r/min)会在刀具周围产生离心高速、高压气流，依靠常规加大切削液流量、降低切削温升的办法已不能达到理想的效果。采用有效的冷却润滑条件，可以有效降低切削温度，改善切削摩擦状态，抑制刀具磨损，成为进一步提高加工效率的主要技术途径。与此同时，在金属切削加工领域涌现出了多种用于替代传统湿式冷却润滑加工方法的环境友好的新型绿色切削加工技术，如干式、液氮冷却、喷雾冷却、风冷和微量润滑切削等。 微量润滑切削. 微量润滑(Minimal Quantity Lubrication，MQL)是一种金属加工的润滑方式，即半干式切削，切削是指将压缩气体(空气、氮气、二氧化碳等)与极微量的润滑油混合汽化后，形成微米级的液滴，喷射到加工区进行有效润滑的一种切削加工方法。切削液的用量一般仅为0.03～0.2L/h(传统湿法切削的用量为20～100L/min)，可有效减小刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦，防止粘结，延长刀具寿命，提高加工表面质量。MQL的应用优势明显，适用范围广阔，国内外关于MQL的研究包含了几乎所有的切削工艺，如钻削、铣削、车削和磨削等。 MQL技术融合了干式切削与传统湿式切削两者的优点：一方面，MQL将切削液的用量降低到极微量的程度，不仅显著降低切削液的使用成本，而且通过使用自然降解性高的合成酯类作为润滑剂，最大限度地降低了切削液对环境和人体的危害；另一方面，与干式切削相比，MQL由于引入了冷却润滑介质，使得切削过程的冷却润滑条件大大改善，刀具、工件和切屑之间的磨损显著减小，有助于降低切削力、切削温度和刀具的磨损。这种切削技术也称为半干式切削，在二十一世纪以绿色环保为主题的影响下有着很大前景。 MQL油雾系统. MQL的供液系统 MQL供液系统主要有2种形式：一种是外置式供液系统；一种是内置式。内置式供液系统集成在机床内部，润滑油和压缩空气的混合物通过机床主轴内孔和刀具内置的输送管道导入加工区，冷却润滑油雾供给更加容易。但该方式对主轴结构提出了新的要求，常常限制了主轴的最高转数。外置式供液系统是单独设计，油雾供给的结构简单，几乎不需要改造机床。润滑油和压缩空气在机床外部通过混合装置混合后可由多个喷嘴引出，作用于加工区的刀具和工件。但是当加工的工件直径变化较大或换刀时，原来喷嘴的位置必须经过手动或通过其他的辅助定
金属切削机床篇习题+答案汇总 第一章金属切削机床的基本知识 一、填空题 1、是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机 器的机器，又称为工作母机。 2、机床按加工性质和所用刀具可分为：、、、、、 、、、、、及等12类。 3、机床按通用程度可分为：、、。 4、机床按工作精度可分为：、、。 5、CA6140型车床型号的含义：C是代号，表示__________； 61是代号，表示___________________；40是，表示 _______________。 6、任何规则表面都可以看作是一条线沿着另一条运动的轨迹，和统称为形成表 面的发生线。 7、如果形成表面的两条发生线母线和导线互换，形成表面的性质不改变，则这 种表面称为；否则称为。 8、形成发生线的方法：、、、。 9、由单独的旋转或直线运动构成的运动，称为；由两个或两个以上 的旋转或直线运动按照某种确定的运动关系组合而成的运动，称为。 10、可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动；可以是 步进的，也可以是连续进行的；可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动。 11、机床包括3个基本部分：、、。 12、构成一个传动联系的一系列传动件，称为。 13、联系动力源和执行件之间的传动链；使执行件获得一定的速 度和方向。联系复合运动内部各个分解部分，以形成复合成形运动的传动链。
14、是具有固定传动比的机构。换置器官：的机构。 15、机床运动的5个参数、、、 、。 16、 CA6140车床用普通车刀车圆柱面属于___ ___运动，车螺纹属于_ _____运动。 17、 CA6140车床车螺纹属于______联系，车圆柱面和端面属于______联系。 二、简答题 1、写出下列机床型号各部分的含义。 1）Y3150E 2）CM1107精密型转塔车床 3）C1312 最大切削直径为120mm的转塔车床 4）M1432A 最大加工直径为320mm经过一次重大改良的台式坐标钻床5）CA6140 最大切削直径为400mm的卧式车床 2、用简图分析下列几种情况时的成形方法，并标明所需的机床运动，分别说明母线、导线的形状，各用什么方法形成，要求机床提供哪几个运动。 1)在卧式车床上用成型车刀车圆柱面： 2)用普通外圆车刀车圆柱面： 3)用普通外圆车刀车圆锥面： 4)用成型车刀车圆锥面 5)用螺纹刀刀车螺纹面： 3、画出卧式车床的传动原理图，写出各传动链的名称，并判断各条传动链的性质。 4、画出圆柱铣刀铣削平面的传动原理图，写出各传动链的名称，并判断各条传动链的性质。 5、画出卧式车床车锥螺纹的传动原理图。 6、金属切削机床按万能性程度可分为哪3类？各有什么特点？ 7、请写出CA6140各部分代号所表示的含义。
国内外先进切削加工理论 1 引言 20世纪80年代以来，随着全球化市场竞争日趋激烈，为争取技术优势，各国纷纷开展先进制造技术的研究与开发。伴随着信息技术的不断发展，先进制造技术一方面发展了以数控机床为基础的自动化加工技术，另一方面发展了各种新的加工方法和加工工艺，比较典型的有(超)高速切削、干切削、硬切削、(超)精密切削技术等。微机械(或微型装置)是另一个新型研究领域，其加工技术的开发具有巨大的产业化应用前景。虚拟切削加工技术是在计算机上借助虚拟现实、立体建模和仿真技术，检验产品的设计合理性和可加工性，对产品的加工过程进行模拟与仿真，预测产品的加工质量、制造周期、使用性能等，以便及时修改设计，缩短产品的研制周期，获得最佳产品质量、最低生产成本和最短开发周期。本文主要综述(超)高速切削、干切削、硬切削、(超)精密切削、虚拟切削加工技术的主要研究内容及其关键技术。 2 高速切削加工技术 提高切削速度一直是切削加工领域十分关注并为之不懈努力的重要目标。虽然目前国内外专家尚未对高速切削的切削速度的界定达成共识，但通常认为高速切削的切削速度比常规切削速度高5~10倍以上。 高速切削加工技术是在机床结构及材料、机床设计制造技术、高速主轴系统、快速进给系统、高性能CNC 控制系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料及刀具设计制造技术、高效高精度测量测试技术、高速切削机理、高速切削工艺等诸多相关硬件与软件技术综合应用的基础上发展起来的。因此，高速切削加工是一个复杂的系统工程，高速切削加工技术体系(见图1)是机床、刀具、工件、加工工艺、切削过程监控、切削机理等诸多方面的有机集成。 高速切削加工具有以下特点：①切削力随着切削速度的提高而下降；②切削产生的热量绝大部分被切屑带走；③加工表面质量提高；④在高速切削范围内机床的激振频率远离工艺系统的固有频率范围。以上特点有利于提高生产效率；有利于改善工件的加工精度和表面质量；有利于减少模具加工中的手工抛光；有利于减小工件变形；有利于使用小直径刀具；有利于加工薄壁零件和脆性材料；有利于加工较大零部件；可替代其它加工工艺(如磨削)，获得显著的经济效益。但是，随着切削速度的提高，刀具寿命会下降。 目前，航空制造业(尤其是大型整体铝合金薄壁飞机结构件的加工)、模具制造业、汽车制造业等行业均已积极采用高速切削加工技术。在实际生产应用中，应根据具体加工情况合理选用高速机床和加工工艺，不同的生产领域和加工对象对高速机床的性能要求和适用的工艺方法是有区别的。适于高速切削加工的
润滑油安全技术说明书MSDS 第一部分：化学名称 化学品中文：润滑油化学品俗名：机油 化学品英文：lubricating oil 英文名称：Lube oil 技术说明书：CAS No.：NA 第二部分：成分/组成信息 有害物成分:无含量：100% 第三部分：危险性概述 危险性类别：无 侵入途径： 健康危害：急性吸入，可出现乏力、头晕、头痛、恶心，严重者可引起油脂性肺炎。 慢接触者，暴露部位可发生油性痤疮和接触性皮炎。可引起神经衰弱综 合征，呼吸道和眼刺激症状及慢性油脂性肺炎。有资料报道，接触石油 润滑油类的工人，有致癌的病例报告。 环境危害： 燃爆危险：本品可燃，具刺激性。 第四部分：急救措施 皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。就医。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。 如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入：饮足量温水，催吐。就医。 第五部分：消防措施 危险特性：遇明火、高热可燃。 有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。 灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。尽可能将容 器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火 场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。灭 火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
第六部分：泄漏应急处理 应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断 火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断 泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土或 其它不燃材料吸附或吸收。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泵转移 至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。 第七部分：操作处置与储存 操作注意事项：密闭操作，注意通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。 建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜， 穿防毒物渗透工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严 禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气 中。避免与氧化剂接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配 备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残 留有害物。 储存注意事项： 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放，切 忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设 备和合适的收容材料。 第八部分：接触控制/个体防护 中国MAC(mg/m3)：未制定标准 前苏联MAC(mg/m3)：未制定标准 TLVTN：未制定标准 TLVWN：未制定标准 监测方法： 工程控制：密闭操作，注意通风。 呼吸系统防护：空气中浓度超标时，必须佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩）。紧急事态 抢救或撤离时，应该佩戴空气呼吸器。 眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。 身体防护：穿防毒物渗透工作服。 手防护：戴橡胶耐油手套。 其他防护：工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。 第九部分：理化特性 外观与性状：油状液体, 淡黄色至褐色, 无气味或略带异味。 pH： 熔点(℃)：无资料相对密度(水=1)：〈1
切削加工技术 1.现代加工技术的发展趋势：追求更高的加工精度、以高速实现高品质加工、微细与纳米 加工快速发展、追求加工智能化、更加注重加工的绿色化 2.切削加工技术正朝着高速、高效、精密、微细、智能、绿色的方向发展 3.切削加工是指采用具有规则形状的刀具从工件表面切除多余材料，从而保证在几何形 状、尺寸精度、表面粗糙度以及表面层质量等方面均符合设计要求的机械加工方法 4.切削用量是指刀具及工件的运动速度以及刀具切入工件内部的深度 5.外圆车刀切削部分的构成： 前刀面：切削流经的表面 主后刀面：与工件过渡表面相对的表面 副后刀面：与工件上已加工表面相对的表面 切削用量三要素：切削速度、进给量和切削深度 刀具静止坐标系： 基面：通过主切削刃选定点，垂直于假定主运动方向的平面 切削平面：通过主切削刃选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面 主剖面：通过主切削刃选定点，与基面和切削平面都垂直的平面 刀具角度标注： 主剖面内测量： 前角：前刀面与基面的夹角前角越大刀具越锋利，切削力越小，但同时刀刃部位强度和散热性能下降 后角：主后刀面和切削平面的夹角它使主后刀面和过渡平面之间的摩擦减小，但后角过大，也会使刀刃强度下降 楔角：前刀面和后刀面的夹角 基面投影上测量： 主偏角：主切削刃与进给方向在基面投影上的夹角选用不同的主偏角能够改变切削力的方向和大小，并改变切削厚度和切削宽度的比例 副偏角：副切削刃与进给方向在基面投影上的夹角选用不同的副偏角会影响加工表面粗糙度 刀尖角：主切削刃和副切削刃在基面上投影的夹角 切削平面内测量： 刃倾角：主切削刃与基面的夹角 6.切削层参数：切削厚度、切削宽度、切削面积 7.切削加工过程中被切除的多余材料成为切削 8.切削的类型：带状切屑、挤裂切屑、单元切屑、崩碎切屑 9.剪切面OM与切削速度方向的夹角称为剪切角 10.剪切角与切削变形有着十分密切的关系。剪切角若减小，切削便变短变厚，变形系数便 增大 11.剪切角理论公式： 当前角增大时，剪切角随之增大，变形减小。可见在保证切削刃强度的前提下，增大刀具前角对改善切削过程是有利的； 当摩擦角增大时，剪切角随之减小，变形增大。因此在低速切削时，采用切削液以减小前刀面上的摩擦因数是十分重要的。 12.积屑瘤：在切削塑性材料时，往往在前刀面紧靠刃口处黏结着一小块很硬的金属楔块， 这个楔块称为积屑瘤
绿色机械加工技术研究 发表时间：2017-11-23T15:30:31.513Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：潘永生 [导读] 摘要：我国已经超越了日本，成为了世界第二大经济体，同时也承担了更多的环境保护任务，机械加工制造行业在这一趋势中，为了更好地实现节能降耗、保护环境的目标，必须加大绿色机械加工技术的应用。伴随着国际可持续发展战略的实施，绿色机械技工技术能够在资源最大化利用的同时，有效控制环境污染，推动我国的经济与环境并行发展。 中船重工（沈阳）辽海输油设备有限公司辽宁沈阳 110117 摘要：我国已经超越了日本，成为了世界第二大经济体，同时也承担了更多的环境保护任务，机械加工制造行业在这一趋势中，为了更好地实现节能降耗、保护环境的目标，必须加大绿色机械加工技术的应用。伴随着国际可持续发展战略的实施，绿色机械技工技术能够在资源最大化利用的同时，有效控制环境污染，推动我国的经济与环境并行发展。 关键词：绿色化；机械加工；机械制造行业；环境污染 引言 绿色化是近年来提出的机械加工技术议题，主旨在于：第一，以环保的生产方式，合理降低环境污染；第二，提升机械加工生产效率，减少材料的损耗。相关统计数据指出，我国机械加工领域在生产过程中，存在着大量的非必要损耗。特别是在切削和磨削时，损耗比例最高可达40％。高比例的损耗，不仅会影响生产成本，这些损失的工业废料，还是环境的主要污染物。基于此，本文对绿色机械加工技术进行研究，希望能够为机械制造行业的绿色化发展提供一些理论依据，减少机械制造过程中所产生的环境污染。 1绿色机械加工技术的特点分析 在提倡环保节能的背景下，绿色机械加工这种新型技术应运而生。绿色机械加工技术不仅能够提高机械加工效率，还能达到保护环境和节约能源的目的，例如在机械加工中经常会用到润滑剂，其能够促进机械设备顺利运行，还能减少机械损耗，优化原料，实现资源的有效利用。环境污染问题在我国十分严峻，对人们的身体健康不同程度的产生了消极影响，而机械加工技术能够很好攻克这一问题，从而让人们摆脱了由于环境污染而处于的亚健康状态。要想很好的实现绿色机械制造的整体目标，就应通过相应的科学技术进行处理。如，减少直接排入河流的切削液，科学合理的对其进行处理，进而有效避免水资源污染。与此同时，使用处理技术的时候，还应采取相应的保护措施，便于更好的提高加工效果。 2绿色机械加工技术的应用 2.1绿色切削技术 过去的机械加工切削技术，不但消耗大量资源，增加企业的成本，同时污染环境。在环境问题日益被重视的背景下，研究既环保又降低成本的切削技术非常有必要。超高速式切削技术由此出现。这种技术不断成熟，越来越多的企业把其应用到企业机械加工生产中，改变以往的润滑以及冷却剂等方式，对切削工艺和工具进行了改良，减少了污染物的排放，实现了环保和成本降低的双重目的。 2.2高速和超高速干式切削技术 高速切削一词首次在1931年被德国的一位博士提出，具有减少机械变形和切削力，提高生产效率和质量等优势。干式切削技术产生于20世纪90年代，该技术不需要使用润滑液和冷却液等液体进行机械切削，技术水平比较高，涉及到热变形能力、刀具材料和磨损能量等研究工作。干式切削技术在应用之前，需要进行理想化的切削状态模拟工作，这一环节中会用到润滑液和冷却液，所以最终效果和预期有所差距。高速切削为干式切削的最终实现提供了必要性条件，然而其在现阶段制造领域里的普及与推广却存在一定困难，因此关于高速干式切削技术研发工作仍然需要加强。 2.3绿色切削液的研发 虽然机械加工中干式切削是未来的发展方向，但是受限于现阶段相关技术的不断完善，仍旧需要在加工中使用切削液。为了满足绿色机械加工的目标，需要研发出更加环保、高效的切削液，切削液的研发中主要包括基础油、防腐剂、添加剂等选择问题。基础油是润滑剂的主要成分，应尽量选择植物油作为切削液的原材料。此外，添加剂必须选择无毒材料，挤压抗磨剂应尽量选用猪血清这类材料，而抗烟雾剂则可以选用聚异丁烯。 2.4成形工艺技术和优质清洁表面技术 成形技术包含的范围比较广，涉及到冷挤压、精密铸造和锻造、精密下料等工艺技术。精密下料工艺技术，可以加快生产速度，提高材料使用率。对于一些形状比较复杂的机械零件，比较适合利用冷挤压技术，该技术可以提高材料生产精度、生产效率以及材料使用率。优质清洁表面技术主要包括两种技术，一种是新型节能表面涂装技术，另一种是离子束辅助镀膜技术。新型节能表面涂装技术不含有有机溶剂，具有无毒、不易燃以及耐腐蚀等优点，能够有效节省机械加工材料，为机械制造行业减少成本支出。离子束辅助镀膜技术一般应用于对耐磨性要求较高的零件中，旨在提高刀具、模具、精密仪器及航空航天轴承的寿命等。 3绿色机械加工技术的发展前景 3.1零污染 对机械制造行业而言，绿色机械加工技术的应用，其实施对厂址生态环境的保护，和传统的机械加工技术相比较，绿色机械加工技术在能耗方面能得到极大的改善，以电能为例，绿色机械加工技术比传统机械加工技术能减少20%的能耗，同时绿色加工技术还能延长刀具的使用寿命。在今后的发展中，绿色机械加工技术会朝着零污染的方向发展。 3.2制造的网络化与信息化 绿色机械加工立足于系统观点，对不同的材料、零部件与设备等加工因素进行综合分析，从而实现生产效益的提高、较小环境污染等目标。信息化是绿色机械加工技术得以实施的关键性要素和有效手段。建立加工设备、切削液、切削刀具与用量、工件材料、环境与资源等相关资料的机械加工数据库，应用神经网络、人工智能等先进技术，实现对各种绿色机械加工技术的建模、仿真、虚拟加工及决策，从而通过Intranet与企业其他数据库系统互联与共享，有效实现并行设计和生产。 3.3绿色机械加工液形成了对传统加工液的巨大挑战 目前，科研人员研制出了一种绿色机械加工液，这种加工液主要以可自然降解油剂、水复合喷雾等为原料。经过不断的测试和应用发
微量润滑切削技术分析 在金属切削加工过程中，通常都要使用切削液。切削液在切削加工中主要起冷却、润滑、排屑和防锈的作用，有助于提高刀具耐用度，减少工件热变形，保证工件已加工表面质量等。但是切削液的大量使用也造成了很多负面影响，不仅导致生产成本大大增加，还给环境和人体健康带来了巨大的潜在危害。 高速切削是高性能加工的一种主要工艺技术，已经广泛应用于航空、模具、汽车等行业。由于机床主轴高速回转（8000～60000r/min）会在刀具周围产生离心高速、高压气流，依靠常规加大切削液流量、降低切削温升的办法已不能达到理想的效果。采用有效的冷却润滑条件，可以有效降低切削温度，改善切削摩擦状态，抑制刀具磨损，成为进一步提高加工效率的主要技术途径。与此同时，在金属切削加工领域涌现出了多种用于替代传统湿式冷却润滑加工方法的环境友好的新型绿色切削加工技术，如干式、液氮冷却、喷雾冷却、风冷和微量润滑切削等。 微量润滑切削 微量润滑（Minimal Quantity Lubrication，MQL）切削是指将压缩气体（空气、氮气、二氧化碳等）与极微量的润滑油混合汽化后，形成微米级的液滴，喷射到加工区进行有效润滑的一种切削加工方法。切削液的用量一般仅为0.03～0.2L/h（传统湿法切削的用量为20～100L/min），可有效减小刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦，防止粘结，延长刀具寿命，提高加工表面质量。MQL的应用优势明显，适用范围广阔，国内外关于MQL的研究包含了几乎所有的切削工艺，如钻削、铣削、车削和磨削等。 MQL技术融合了干式切削与传统湿式切削两者的优点：一方面，MQL将切削液的用量降低到极微量的程度，不仅显著降低切削液的使用成本，而且通过使用自然降解性高的合成酯类作为润滑剂，最大限度地降低了切削液对环境和人体的危害；另一方面，与干式切削相比，MQL由于引入了冷却润滑介质，使得切削过程的冷却润滑条件大大改善，刀具、工件和切屑之间的磨损显著减小，有助于降低切削力、切削温度和刀具的磨损。这种切削技术也称为半干式切削，在二十一世纪以绿色环保为主题的影响下有着很大前景。 MQL油雾系统 MQL的系统结构主要由油雾供给系统、喷嘴和润滑油三部分构成。 MQL的供液系统
《现代切削加工技术及刀具》作业一姓名班级学号 第1章切削加工理论及其应用 一、试根据切屑变形模型分析三个变形区的特征及各自可能产生的现象。 二、根据Lee and Shaffer公式，变形系数与剪切角、刀具前角的关系，试分析切削用量三要素对切屑变形的影响。 三、试论述切屑弯曲和折断的机理，并分析控制切屑的措施。
四、试分析在常规切削速度条件下加工塑形金属时，切削用量三要素对切削力、切削温度、刀具耐用度的影响规律，这些规律对于生产实际有何指导意义？ 五、综合应用题 用车刀车削一长度为300mm ，直径为30mm 的轴类零件，零件毛坯的直径 为φ41mm ，要求加工到05 .005.035+-φ，分为粗、精两次加工。已知： 工件材料： 45钢调质（GPa 637.0=b σ） 刀具材料： (a) YT30；(b) 陶瓷；(c) YT5；(d) PCD 刀具角度： ①主偏角：（a ） 30r ＝κ；（b ） 90r ＝κ。②前角：（a ） 10o ＝γ；（b ） 20o ＝γ。③刃倾角：（a ） 0s ＝λ；（b ） 5s ＝λ 切削用量： (a) 4.2=p a mm ，5.0=f mm/r ，60=v m/min ；(b) 6.0=p a mm ， 1.0=f mm/r ，100=v m/min 回答以下问题： 1. 选择粗车和精车时刀具材料； 2. 选择粗车和精车时切削用量；
3. 选择粗车和精车的合理刀具角度并说明理由； 4. 查表计算粗加工时的切削力 F。 c
《现代切削加工技术及刀具》作业二姓名班级学号 第2章切削刀具及其应用 一、相比整体式车刀，机夹可转位车刀有何特点？机夹可转位车刀刀片的夹紧有何要求？怎样选择刀片？ 二、固定镗刀与浮动镗刀各有何特点？ 三、深孔加工应该解决那些问题？目前有哪些典型的深孔加工系统？
第三章金属切削机床一、单项选择 1. 普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：（）C A. 主运动传动链； B.机动进给传动链；C ?车螺纹传动链；D.快速进给传动链。 2. 在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。A A.砂轮的回转运动； B.工件的回转运动； C.砂轮的直线运动； D.工件的直线运动。 3. 普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：（）。C A.主运动传动链； B.机动进给传动链； C?车螺纹传动链；D.快速进给传动链。 4. 通常机床传动链的（）元件误差对加工误差影响最大。B A.首端； B.末端； C.中间； D.两端。 5. 在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。B A.均由工件来完成； B.均由刀具来完成； C.分别由工件和刀具来完成； D.分别由刀具和工件来完成。 6. 最常用的齿轮齿廓曲线是（）。D A.圆弧线； B.摆线；C?梯形线；D.渐开线。 7. 普通车床的主参数是（）。D A.车床最大轮廓尺寸； B.主轴与尾座之间最大距离； C.中心高； D.床身上工件最大回转直径 8. 在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。① ① 砂轮的回转运动② 工件的回转运动③ 砂轮的直线运动④工件的直线运动 9. 在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（）。A A.轨迹法； B.成型法； C.相切法； D.范成法。 10. 可以获得尺寸精度的方法是（）。C A.轨迹法； B.成形法；C?调整法；D.展成法。 11. 在立式铣床上铣平面时，刀具可采用A 。 A）面铣刀B）三面刃铣刀C）锯片铣刀D）立铣刀 12. 用周铣法铣削平面时，如果铣床上没有消隙机构，最好还是采用B 。 A）对称铣B）逆铣C）不对称顺铣D）顺铣 13. 用周铣法铣削平面时，如果铣床有消隙装置，宜采用D 。 A.对称铣 B.逆铣 C.不对称顺铣 D.顺铣 14. 采用圆柱铣刀铣平面式，形成工件表面所需发生线的方法是B 。 A.成形法 B.相切法 C.轨迹法 D.展成法 15. 采用进给伺服系统的数控机床的精度最低。B A.闭环控制 B.开环控制 C.半闭环控制 D.点位控制 16. 下列传动链中，C 是内联系传动链。 A. 车削螺纹时，从电动机传到车床主轴的传动链 B. 车削外圆柱表面，传动工件的传动链 C. 车削螺纹时，联系主轴一刀架之间的传动链 D?车削外圆柱表面，传动刀具的传动链 17. 工件装夹中基准不重合误差是指：设计基准和（）基准不一致而产生的加 工误差。D A.工艺； B.测量； C.装配； D.定位。
高速切削---实现绿色切削的有效途径 文章主要介绍了高速加工的概念、所使用的刀具、冷却系统，并阐述了如何通过高速切削来实现绿色切削。 高速切削的概念 ISO1940标准中规定，主轴转速高于8000r/min称为高速切削加工。但在现实中一般认为，主轴转速10000r/min以上的切削才可称 之为高速切削。针对不同的切削方式其特征又有所不同，如车削速度在500m/min以上可称为高速车削，铣削速度在300m/min以上可称 为高速铣削，钻削速度在200m/min以上可称为高速钻削等。 高速切削的发展 高速切削的概念最早由德国的Garl.J.Salomon博士于1931年提出，但由于当时的技术、设备情况的限制，没能进行实验。随着技术 的发展，实验条件逐步完善，西方发达国家特别是美国于20世纪60年代以后开始重视其发展，并进行了一系列实验，20世纪80年代以后 特别是20世纪90年代更是研究得如火如荼，产品的品种日益增多，技术日益完善，宣传和服务更加到位。我国直到20世纪90年代以后才 有了比较成熟的产品，如宁夏“小巨人”开发的VTC动柱式立式加工中心（主轴转速10000r/min）、北京机床研究所于2003年研制成的 μ10005V立式加工中心等。 高速切削与绿色环保的联系 随着人们环保意识的增强及加入世贸组织后发达国家针对我国绿色壁垒的设置，客观上要求机械产品在制造时尽可能少地消耗能源 和污染环境。而机械切削（下简称切削）是机械制造中消耗能源和污染环境的直接原因，所以，人们有针对性地提出了绿色切削（绿色 制造）的概念。所谓绿色切削就是指消耗尽可能少的刀具材料、切削液、加工时间和电力，尽可能少地污染环境，来达到某种特定的切 削目的的一种切削方式。由于高速切削的特点决定了高速切削可以节省切削液、刀具材料、切削工时，从而节约了自然资源，减少了对 环境的污染，提高了生产效率和产品质量，达到“绿色切削”的目的。 高速切削的特点 1.切削力小、振动频率低 切削形成的过程分为挤压塑性变形和撕裂两个阶段，工件受切削力和切削热影响而发生塑性变形主要在这个阶段。由此可知：切削 速度越高，塑性变形的时间越短使剪切变形区域越窄，剪切角越大，变形因子越小以及切屑流出速度越快（切屑中的热量占切削热的 80%）、传入工件和刀具中的热量越小，所以高速切削可使切削变形机率平均降低30-40%以上，十分适合