Feasibility study of the minimum quantity lubrication in high-speed end milling of NAK80 hardened steel by coated carbide tool

Feasibility Study on the Minimum Quantity Lubrication in High-Speed Helical Milling of Ti-6Al-4V

“…This result was similar to those obtained in the report by Wangyang Ni [4]. This is due to the fact that the cutting force is strongly correlated with the chip thickness, which is associated with the feed rate [14]. While in the fig.4a and fig.4b, an opposite trend was observed, which presented the cutting force as a function of spindle speed N under various coolant-lubricant conditions.…”

“…Liao. Y. S. [14] studied MQL in high-speed end milling of NAk80 hardened steel by coated carbide tool. Results show cutting under flood cooling condition resulted in the shortest tool life due to severe thermal cracks while the use of MQL leads to the best performance, and application of MQL also improved machines surface finish in high-speed milling of die steels.…”

Investigation of Surface Roughness and Chip Forms in Milling of Stainless Steel by MQL Method

“…In literature, it was specified that the MQL cutting could be an alternative to flood cooling [6,7]. Liao et al [8] analyzed the MQL cutting in high speed milling and researchers indicated that the MQL method increased the cutting tool life and the surface finish. Fratila and Caizar [9] and Shahrom et al [10] presented that the MQL method gave better surface roughness than dry and flood cuttings.…”

Investigation of Oil Droplet Coverage Rate and Droplet Size Distribution under Minimum Quantity Lubrication Condition

“…高刀具寿命和加工质量是有益的，并有利于断屑和 排屑 [4] 。但切削液采购成本约占零件加工成本的 7%～17％ [5] ；若再考虑切削液的排放、回收费用， 该比例还会进一步增加。另一方面，传统切削液还 会造成严重的生态污染 [6][7] ，对机床操作者的健康造 成威胁 [8] 。 近年来，随着加工成本的不断提高和人们环保 意识的增强，不使用切削液或使用微量切削液的生 态友好型加工方式开始应用于机械制造领域 [9] 。其 中，微量润滑(Minimum quantity lubrication, MQL) 技术凭借其良好的冷却润滑性能以及低污染等优 点，得到了工业界的广泛关注，并逐步应用于车 削 [10] 、铣削 [11] 、钻削 [12] 、绞削 [13] 和磨削 [14] 等加工 过程。 MQL 切削过程中， 由压缩空气与大量微小切削 油油滴构成的油-气混合物可以降低刀具与切屑和 工件之间的摩擦系数，有效地抑制刀具磨损，减小 切削力，并能带走更多的切削热 [15][16][17] 。张春燕等 [18] 利用毛细管理论模型分析了微小油滴在刀具-工件 界面的渗透作用，发现微小油滴的良好渗透性可以 保证 MQL 润滑作用的发挥。TASDELEN 等 [19] 发现 MQL 条件下的刀-屑接触长度明显短于干切削条件 下的刀-屑接触长度，并且切削时间越短，MQL 的 冷却润滑作用越明显。吕宏刚 [20] 的研究表明：相对 于干切削，MQL 可以使 H13 钢铣削过程中的三个 切削分力降低 10％～30％，并能降低表面粗糙度和 增大表面层残余压应力值。MULYADI 等 [21] 的研究 发现：尽管 H13 钢的 MQL 切削过程所需要消耗的 能量略高于干切削，但刀具寿命得到了提高。 MQL 切削过程中， 经压缩空气雾化后的大量微 小油滴在刀具-切屑界面和刀具-工件界面发生沉 积，形成润滑油膜，起到润滑作用；此外，高速流 动的压缩空气可以加快切削区的热量交换，带走更 多的切削热，起到冷却作用。刀具-切屑界面和刀具-工件界面的油滴覆盖率、油滴尺寸大小及其尺寸分 布是决定油膜均匀性与覆盖面积大小的重要因素， 进而对微量切削油的润滑效果产生直接影响。 DUCHOSAL 等 [22][23] 对微小油滴在铣刀前刀面的沉 积情况进行了分析，研究了不同铣刀转速和气体压 力对润滑油膜形成的影响。BALAN 等 [24] 利用计算 流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)分 析了 MQL 磨削过程中的油雾形成。该研究表明： 中等尺寸(直径约为 16.3 μm)油滴的润滑性能最佳， 可以降低磨削力和表面粗糙度。 …”