潤滑技術在金屬加工工藝方面的應用

在金屬加工設備的工藝潤滑中到處存在著摩擦學問題，是摩擦學技術充分發揮和應用的一個很重要領域，只要重視這方面工作，就能促使生產成本降低；能耗下降；污染減少；工藝簡化；科技含量提高等。但實際生產過程中往往被忽視這一重要手段，現將一些應用實例整理如下。

　　1．車床上加工不銹鋼件：在C602-1車床上加工不銹鋼件（材料Cr18Ni9V，外圓Φ44.8mm，孔Φ15mmX131mm）原采用普通N32全損耗機械油作切削油，刀具壽命短，特別是孔加工刀具平均加工1～2個零件要修磨一次。自改用專用不銹鋼金屬加工油后在同樣工況下刀具壽命延長10倍，且加工出工件表面粗糙度也明顯改善。

　　2．多軸自動車床切削油與潤滑油長期相通怎么辦？國產的多軸自動（例C2150-6D六軸自動車床），由于機床自身潤滑油箱小（僅40kg），加上潤滑系統機油泵出后很難回到原油箱，這樣40kg的小油箱開車后不久被吸干。不少機油跑到切削油的大油箱里，為保持平衡，不少機床用戶將切削和潤滑兩只大小油箱聯通，造成潤滑油箱內全是被嚴重污染的切削油，致使機床磨損嚴重、精度下降快。改進辦法是：①推廣采用切削潤滑兩用油（例RQ兩用潤滑油）；②在原潤滑系統油泵后再加裝一只精過濾器，確保機床潤滑系統的清潔；③取消切削油箱，采用二硫化鉬蠟筆潤滑刀具或者采用氣相潤滑干切削裝置等。

　　3．高速切削蝸桿是否一定要用氯化石蠟？切削油加氯化石蠟生產效率可提高10倍以上，但氯化石蠟是有毒有害物質，不能長期使用。改用MoS2油劑做切削液，可取得同樣的效果。

　　4．凸輪軸深孔加工的潤滑：某廠加工Φ8mmX800mm凸輪軸深孔時，因切削液選用不當，每加工一件要修磨深孔鉆頭三次。自從在原切削液中添加5%～7%“ER”金屬調理劑后因刀具與工件間潤滑性能大大改善，在其它條件相同的工況下，每加工3件凸輪軸深孔才修磨一次鉆頭，深孔鉆頭壽命延長9倍。

　　5．大型磨床修砂輪時產生火花不勻怎么辦？對砂輪進行修整時，時常發生修磨火花不均勻的難題，特別是在微進給（ap=0.015mm）時更嚴重，為此在機修人員的配合下，筆者在磨頭主軸箱（原液體）內加入油性添加劑以提高軸承的油膜強度，這樣在修磨砂輪時來自金剛石筆的徑向推力傳到軸承時不再發生邊界潤滑，修磨火花就均勻了。

　　6．磨床死頂尖的潤滑：在磨削細長軸（包括車削）時，死頂尖與工件中心孔間潤滑問題往往被當作小事而易忽視，經常隨手加些黃油（鈣基脂）在頂尖處算潤滑了，但有時對一些大工件（細長軸）因負荷重，加上頂尖處潤滑脂易被乳化液沖稀潤滑失效，結果產生中心孔被咬毛，死頂尖燒傷，直接影響工件加工精度，更嚴重的有時發生頂尖斷裂，工件飛出傷人事故。經分析，因工件中心與頂尖這對摩擦副接觸面積小，單位面積負載大，潤滑條件苛刻所致，后改用既耐水又磨的MoS2鋰基脂，上述問題便解決。

　　7．帶鋸斷帶與潤滑劑關系：G4020帶鋸床生產效率很高，但鋸帶經常斷裂，用摩擦學理論進行分析，原帶鋸床用普通乳化液潤滑性欠佳，工件作用在鋸帶上摩擦阻力太大，造成環形鋸帶斷裂。為此我們在乳化液中添加3%的MB-202白色固體潤滑劑，在同樣工況下鋸帶壽命延長5倍，且鋸削切口表面粗糙度大有改善。

　　8．軋絲機為何經常漏油？某廠有臺軋絲機在加工M10不銹鋼螺柱時，因切削液中產生“絨毛”物而堵死回油網，導致機床因回油不暢外溢而漏油，后在原切削液中添加5%JQ-1抗磨劑（廣研所研制），就不再發現切削液中有新的“絨毛”產生。原因是軋絲模與不銹鋼工件在軋絲生產中會產生大量摩擦熱與塑性變形產生高溫，使原切削油產生化學變化生成“結焦”狀的“絨毛”

　　9．擠壓絲錐加工時的潤滑難題：鋼件內孔若用擠壓絲錐加工成螺紋，屬于無切削加工工藝，但此工藝往往因潤滑技術不過關而影響了此項先進工藝的推廣，因為在擠壓過程中因有兩種熱源產生（即塑性變形熱與摩擦熱），對摩擦副像摩擦焊接一樣把零件與刀具熔化在一起（所謂咬死），從潤滑技術角度去分析它是典型的極壓潤滑現象。為此我們曾用MoS2極壓潤滑劑涂在擠壓絲錐上，解決了這個難題。

　　小結：

　　（1）從上述眾多實例中可看出摩擦學潤滑技術可在金屬切削設備、壓力加工設備等金屬加工工藝上發揮巨大作用。過去在金加工中出了類似問題總是從刀具角度、硬度、削速度、機床類別選擇等方面考慮，而很少從潤滑角度去分析與改進所存在問題是不夠的。

　　（2）在當前大力提倡環保和節能的形勢下怎樣在金切加工工藝上多推廣先進潤滑劑及以氣相潤滑干切削裝置等，無污染，少污染加工是更具有重大意義。