【編者按】有效地冷卻和潤(rùn)滑刀具/工件界面是金屬切削加工長(zhǎng)期面臨的挑戰(zhàn)涝焙。美國(guó)密歇根大學(xué)Steven Skerlos博士的實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)8年的研究墓贿，開發(fā)出了一種用于干切削的環(huán)保型單通道冷卻/潤(rùn)滑新技術(shù)——CHiP Lube（復(fù)合高壓潤(rùn)滑）。

　　有效地冷卻和潤(rùn)滑刀具/工件界面是金屬切削加工長(zhǎng)期面臨的挑戰(zhàn)甜熔。美國(guó)密歇根大學(xué)Steven Skerlos博士的實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)8年的研究圆恤，開發(fā)出了一種用于干切削的環(huán)保型單通道冷卻/潤(rùn)滑新技術(shù)——CHiP Lube（復(fù)合高壓潤(rùn)滑）。據(jù)融合冷卻系統(tǒng)（Fusion Coolant Systems）公司首席執(zhí)行官Thomas E. Gross介紹腔稀，該技術(shù)能同時(shí)改善冷卻和潤(rùn)滑兩種功能盆昙。這家2010年成立的公司旨在通過密歇根大學(xué)的技術(shù)轉(zhuǎn)讓辦公室將該技術(shù)商業(yè)化。

　　據(jù)Gross介紹焊虏，CHiP Lube技術(shù)主要基于超臨界CO2淡喜。當(dāng)溫度高于其臨界溫度（大約32℃），壓力大于1,200 psi時(shí)诵闭，超臨界CO2就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N溶劑炼团，能有效地溶解潤(rùn)滑劑。他解釋說疏尿，“此時(shí)存妇，CO2變成一種糊狀溶劑，你就可以將潤(rùn)滑油和其他一些物質(zhì)溶入其中“ζ妫”

　　Gross補(bǔ)充說灯烤，冷卻液的壓力越大，其冷卻能力就越強(qiáng)闻街，通常采用的壓力值為2,500 psi欧蠢。當(dāng)這種超臨界溶液從冷卻液輸送系統(tǒng)噴出時(shí)，它會(huì)迅速膨脹蜂澄，釋放出潤(rùn)滑油最奸，并將溫度極低的潤(rùn)滑劑微粒高速噴射到切削區(qū)。為了最大限度地提高冷卻效力墨攻，冷卻液噴嘴或刀具上的內(nèi)冷卻通道出口定位于距離切削區(qū)不到25mm處拜殊。

　　該技術(shù)只需要使用少量的潤(rùn)滑劑。CO2蒸發(fā)后汹魁，留下的是基本干燥的切屑匿党。正因?yàn)槿绱耍珻HiP Lube技術(shù)與最小量潤(rùn)滑（MQL）技術(shù)非常相似寓落，但MQL技術(shù)并不具備冷卻切削區(qū)的功能括丁。Gross說，“我們將其稱為增強(qiáng)版的MQL伶选∈贩桑”

　　CO2是一種相對(duì)廉價(jià)的氣體，作為其他工業(yè)生產(chǎn)流程（如冶煉）的副產(chǎn)品仰税，它可以被回收利用构资，或改變用途。Gross說陨簇，“CO2對(duì)環(huán)境沒有影響吐绵，因?yàn)樵谖覀兪褂盟昂芫茫鸵恢贝嬖诤诱馈己单！痹摷夹g(shù)消除了車間工人呼吸的空氣中含有冷卻液微粒的風(fēng)險(xiǎn)，但為了抽吸含有霧化油滴耙饰、類似干冰的油霧纹笼，仍然需要安裝高效微粒空氣（HEPA）過濾器的油霧收集器献舍。

　　為了充分發(fā)揮超臨界CO2在內(nèi)冷卻加工中的全部潛力逛指，該公司正與刀具制造商合作，共同開發(fā)冷卻液出口孔徑為0.15－0.25mm（而不是通常的0.50－0.75mm）的刀具苟及，以及能從側(cè)面和頂部噴射冷卻液的刀具。孔徑更小的出口可以限制冷卻液流量夷钥，增大壓力锚蛀，并最大限度地減少潤(rùn)滑油和CO2的消耗量。

　　此外婿残，為了應(yīng)用該技術(shù)核宿，必須由機(jī)床制造商或相關(guān)技術(shù)人員對(duì)機(jī)床主軸進(jìn)行改造。Gross說襟腹，“為了使市場(chǎng)真正接受這種新技術(shù)顾篡，機(jī)床制造商也必須參與其中√矗”

　　該公司在底特律的技術(shù)中心有一臺(tái)經(jīng)過改裝的車削中心在竹，用于演示CHiP Lube加工技術(shù)。該機(jī)床的加工結(jié)果令人印象深刻梅屉。例如值纱，在由一家獨(dú)立的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試中，當(dāng)利用安裝在外部的冷卻液噴嘴對(duì)鈦合金進(jìn)行CHiP Lube銑削時(shí)坯汤，刀具壽命比基準(zhǔn)壽命提高近2倍虐唠。該公司還進(jìn)行了CHiP Lube磨削試驗(yàn)，包括用CBN砂輪磨削加工Inconel 700高溫合金鑄件惰聂。

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