SKF在其制造過程中采用了微量潤(rùn)滑（MQL），并擁有全面的MQL解決方案組合。雖然SKF從引入MQL中獲得了顯著的好處，包括大幅降低了油耗和提高了加工生產(chǎn)率，但其專業(yè)潤(rùn)滑分銷商之一、西班牙的HRE液壓S.L.委托進(jìn)行研究，以量化總體擁有成本的總體節(jié)約。西班牙畢爾巴鄂附近的領(lǐng)先研發(fā)公司Tecnalia進(jìn)行了測(cè)試。
測(cè)試參數(shù)
研發(fā)測(cè)試旨在比較干加工（無(wú)潤(rùn)滑）、使用冷卻系統(tǒng)的濕加工以及MQL內(nèi)部和外部潤(rùn)滑的加工性能、不同潤(rùn)滑條件下刀具切削力、刀具磨損和刀具溫度的影響以及總成本。
總結(jié)
為了提供高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的加工工藝，微量潤(rùn)滑的重要性日益增加。隨著降低生產(chǎn)成本的壓力增大，測(cè)試表明，與濕法加工工藝相比，內(nèi)冷式微量潤(rùn)滑MQL可將總體擁有成本降低一半。隨著MQL與行業(yè)合作伙伴合作發(fā)展，其收益將在全球范圍內(nèi)傳播。
選擇作為基本試驗(yàn)臺(tái)的機(jī)床是IBARMIA ZV 25加工中心（圖1）。該機(jī)器配備濕式加工冷卻系統(tǒng)、全干式加工和內(nèi)冷式和外噴式微量潤(rùn)滑MQL。
所選試驗(yàn)材料為雙相不銹鋼1.4462，工件尺寸為400 mm x 90 mm的坯料。刀具為Kendu 3203.57（Z4）四槽銑刀，用于外部潤(rùn)滑或干加工試驗(yàn)，以及相同類型的銑刀，但針對(duì)內(nèi)部通道進(jìn)行了改進(jìn)。
選擇了兩種類型的潤(rùn)滑劑。對(duì)于使用冷卻劑的潤(rùn)濕過程，Houghton HOCUT B-750是一種濃度為7%的可溶油，在2.3 MPa（23 bar）的壓力下從外部供應(yīng)至機(jī)床。對(duì)于內(nèi)部MQL和外部MQL，使用了SKF自己的產(chǎn)品LubriOil。該過程的設(shè)置如下所示：
參數(shù)：
轉(zhuǎn)速2228 r/min
切割速度70米/分鐘
每邊進(jìn)給0.05毫米/邊
切割深度8毫米
切割寬度4毫米
在每種情況下，對(duì)兩種刀具重復(fù)進(jìn)行測(cè)試，并獲得能耗和刀具壽命的測(cè)量值。
后果
能量消耗是使用FlukeView 435功率計(jì)測(cè)量的，該功率計(jì)連接到電源。它記錄機(jī)器的輸入功率、每相消耗的功率和總功率（圖2）。
對(duì)采用不同潤(rùn)滑技術(shù)的刀具壽命進(jìn)行了對(duì)比分析。作為壽命終止標(biāo)準(zhǔn)，刀具的唇部磨損（側(cè)面磨損值VB）在0.3 mm以下出現(xiàn)故障。在10道次的間隔內(nèi)，通過立體顯微鏡在工具唇的側(cè)面測(cè)量側(cè)面磨損值（VB）。
在干加工試驗(yàn)中，刀具在短時(shí)間后斷裂。
圖3：使用冷卻液切削液進(jìn)行加工試驗(yàn)的立銑刀爆裂圖像；上部：a）第一次試驗(yàn)中的銑刀；下：b）第二次試驗(yàn)中的銑刀。
在試驗(yàn)1（圖3a）的情況下，右圖顯示了36 m長(zhǎng)的機(jī)械化刨屑后刀具斷裂的狀態(tài)。在左圖中，一個(gè)凹槽的破裂被認(rèn)為是造成災(zāi)難性刀具斷裂的原因。
在試驗(yàn)2（圖3b）的情況下，圖像顯示邊緣的斷裂不太明顯。但刀具尖端出現(xiàn)的碎屑表明刀具在切削過程中沒有得到適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑，從而導(dǎo)致銑刀的切削刃材料出現(xiàn)局部張力和剝落。
圖4：使用外部MQL作為潤(rùn)滑方法進(jìn)行加工試驗(yàn)的端銑刀爆裂圖像；上部：a）第一次試驗(yàn)中的銑刀；下：b）第二次試驗(yàn)中的銑刀。
圖4顯示了使用外部MQL執(zhí)行的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中刀具的狀態(tài)。對(duì)于這些試驗(yàn)，刀具的邊緣比切削液加工的情況更先進(jìn)。
在試驗(yàn)1（圖4a）的情況下，圖像顯示工具分離面上的磨損。
在試驗(yàn)2（圖4b）的情況下，圖像顯示銑刀尖端斷裂，在切削刃末端產(chǎn)生斷裂。
最后，在使用內(nèi)部MQL進(jìn)行銑削試驗(yàn)的情況下，結(jié)果表明，與使用冷卻劑進(jìn)行加工和使用外部MQL進(jìn)行加工相比，切削刃的磨損更為漸進(jìn)，在兩次內(nèi)部MQL加工試驗(yàn)中均未出現(xiàn)切削故障。
圖5：使用內(nèi)部MQL作為潤(rùn)滑方法的機(jī)加工試驗(yàn)的端銑刀爆裂圖像；上部：a）第一次試驗(yàn)中的銑刀；下：b）第二次試驗(yàn)中的銑刀。
在試驗(yàn)1（圖5a）的情況下，邊緣在通過深度的高度處磨損。
相反，在試驗(yàn)2（圖5b）的情況下，工具尖端發(fā)生微破裂。
圖6顯示了根據(jù)所用潤(rùn)滑技術(shù)測(cè)試的每種切削刀具的切屑長(zhǎng)度。依次顯示每種潤(rùn)滑技術(shù)的不同重復(fù)次數(shù)獲得的平均值。
圖6：不同潤(rùn)滑方法的刀具壽命（機(jī)加工切屑長(zhǎng)度）。
測(cè)試結(jié)論
結(jié)果表明，當(dāng)使用內(nèi)部MQL技術(shù)時(shí)，刀具壽命顯著提高，其中機(jī)械化切屑的長(zhǎng)度遠(yuǎn)高于使用其他兩種潤(rùn)滑技術(shù)獲得的長(zhǎng)度。
在對(duì)四種方法進(jìn)行計(jì)算后，表1給出了操作總成本（去除1000 cm3金屬計(jì)算）。
它清楚地表明，通過使用LubriLean MQL，操作的總成本降低了。使用內(nèi)部MQL，總成本低于濕法加工的54%。