微量润滑技术
降低运营总成本
微量润滑技术在加工过程中越来越受欢迎，因为它不仅可持续和环保，还能提高生产效率并降低成本。
SKF在自己的制造流程中采用了微量润滑技术（MQL），并通过其LubriLean系列开发了全面的MQL解决方案。虽然SKF因为推出MQL而取得了显著效益，包括大幅降低油耗，以及提高加工效率，但其专业润滑经销商之一的西班牙HRE Hydraulic S.L仍委托位于西班牙毕尔巴鄂附近的领先研发公司Tecnalia进行了研究测试，来量化运营总成本的节省总额。
测试参数
该研发测试旨在比较干加工（无润滑）、使用冷却系统的湿加工、以及内部MQL和外部MQL这四种不同润滑条件下的加工性能、刀具切削力效果、刀具磨损和刀具温度，以及总成本。
总结
微量润滑技术对于希望获得高生产效率、经济高效和环保的加工过程而言日益重要。 随着降低生产成本的压力越来越大，试验表明，与湿加工相比，SKF内部MQL可以将运营总成本降低一半。 由于与工业合作伙伴合作开发MQL，MQL的优势将在全球范围内得到传播。
作为基本试验台的机床选用了IBARMIA ZV 25加工中心（图1）。该机床轮流采用了湿加工（冷却系统）、全干加工以及SKF内部和外部MQL LubriLean VarioSuper润滑。
所选的试验材料为双相不锈钢1.4462，工件尺寸为400毫米× 90毫米的坯料。刀具是具有四个槽的Kendu 3203.57（Z4）铣刀（用于外部润滑或干加工条件下的试验），以及同样类型、但改造成能用于内部通道的铣刀。
测试中选择了两种润滑剂。 对于使用冷却液的湿加工，以2.3MPa的压力由外部向机床供应浓度为7%的可溶性油Houghton HOCUT B-750。 对于内部MQL和外部MQL，使用了SKF自己的产品LubriOil。工艺设置如下：
参数：
转速 2,228转/分
切削速度 70米/分
每刃进给 0.05毫米/刃
切削深度 8毫米
切削宽度 4毫米
在以上各种情况下，使用两个刀具进行同样的测试，获得了能耗和刀具寿命的测量值。
结果
能耗通过FlukeView 435功率计进行测量。 它记录了机器的输入功率、每相功耗和总功率（图2）。
对不同润滑技术下刀具寿命进行了比较分析。 作为寿命终止标准，刀具外观出现0.3毫米以下的唇部磨损（侧面磨损值VB）即为失效。侧面磨损值（VB）是用立体显微镜在刀具唇部侧面以十次通过间隔测量得到的。
在干加工试验中，刀具在短时间内就出现破裂。
图3显示了使用冷却液的两次试验中切削刀具的状态。
在试验1（图3a）的情况下，右图显示了刀具在机械刨削36米长度后出现破损。 在左图中，其中一个凹槽的破裂被认为是刀具毁灭性完全破裂的原因。
在试验2（图3b）的情况下，图片显示刀刃的破损不那么显著。但是刀具尖端出现的碎屑，表明刀具在切削过程中没有得到合适的润滑，导致铣刀的切削刃材料出现局部张力和剥离。
图4显示了使用外部MQL进行的两次试验中切削刀具的状态。 对于这些试验，刀刃比在切削液加工的情况下更加表现出累积破损的特征。
在试验1（图4a）的情况下，图片显示在刀具脱离面上出现磨损。
在试验2（图4b）的情况下，图片显示铣刀在尖端处破损，在切削刃端部产生断裂。
最后，在使用内部MQL铣削测试的情况下，结果显示切削刃比在使用冷却液和使用外部MQL的加工中更加表现出累积磨损的特点，在两个内部MQL加工试验中都没有发生切削故障。
在试验1（图5a）的情况下，刀刃在通路深度的高处出现磨损。
相反，在试验2（图5b）的情况下，刀具的尖端发生微小破裂。
图6显示了根据所使用的润滑技术，每种测试的切削刀具实现的切屑长度。 相应地，获得了每种润滑技术在重复试验下的平均值。
测试结论
测试显示，当使用内部MQL技术时，刀具寿命显著提高，其中加工切屑长度远高于用其他两种润滑技术获得的长度。
在计算四种方法后，总运营成本（按照切除1,000 cm3金属计算）如表1所示。
上表清楚表明，使用LubriLean MQL可以减少总运营成本。 使用内部MQL，总成本比湿加工低54%。
将MQL提升到一个新水平
使用小直径刀具进行深孔钻孔是MQL的一个颇具挑战性的课题。 然而，这是一个重要的加工工艺。 挑战在于，随着钻孔深度的增加，冷却管道中的背压增大。 因此，由于进气口和气溶胶出口之间的压力差变小，气溶胶的产生变得更加困难，这增加了刀具破损和报废的风险。 这可能导致不必要的高成本，特别是对优质合金制成的工件而言。
SKF工程师设定了一个目标，即改进直径（D）小于5 毫米、深度大于25 x D的深孔钻孔任务的气溶胶供应。通过将旁路系统集成到DigitalSuper中，可以不断监测进气口和气溶胶出口之间的压力差。当压力差低于所需值时，将启动旁路来减轻管路中的压力，使得MQL系统能够产生足够的气溶胶，以保证长而细的刀具的尖端处的润滑。
与竞争对手的技术上更复杂的双通道产品相比，SKF对其系统进行了大量的测试来验证其实现的结果。精密刀具主营公司Gühring提供了最先进的测量仪器来进行和评估测试。在特殊的Gühring MQL测试台上进行喷雾和定量测试，并使用录像机记录喷雾特性。
同时也对AlSi7Mg（一种极具挑战性的加工材料）进行了测试。直径为4.5毫米、长度为200毫米的钻头，采用直径0.6毫米的冷却管道。在试验台分析之后，以130米/分的切削速度和0.2毫米/转的进给速度加工一块AlSi7Mg。目的是检验总距离为100米时的钻孔性能和磨损情况。 SKF的解决方案每小时需要18毫升润滑剂。总钻孔距离达到100米后，该刀具仍处于良好状态。
已证实的益处
与以前的产品和竞争对手的产品相比，使用带有旁路控制和1 MPa入口压力的Digital Super表现出更有利于深孔钻孔工艺稳定性的气溶胶分布。 录像显示刀具上具有精细、均匀的气溶胶排放，这对于高加工质量是必需的（图7）。 这有利于加工区域的良好润湿，从而提高刀具寿命和工件质量。
SKF LubriLean的未来
ubriLean自2014年以来一直被列为SKF超越零（BeyondZero）产品。配备SKF LubriLean系统的机床成功应用于领先的汽车和航空航天工厂。到目前为止，MQL主要通过欧洲和美国的OEM厂商提供。由于MQL在全球越来越多的应用中取得了成功，LubriLean产品现在可以扩展到其他行业和国家。在存在环境问题的情况下，可以使用MQL 来解决这些问题，同时还能获得经济实用、高品质的加工工艺。
MQL技术和产品应用正在迅速发展。然而，加工性能不仅取决于MQL系统本身，还取决于机床、切削刀具、加工材料、加工参数等。所有因素必须整体上匹配和优化，因此，成功的应用需要强大工程支持，以及与其他技术合作伙伴的合作，这是MQL开发和成长的下一个阶段的启动过程。
微量润滑技术（MQL）简介
微量润滑技术的开发是基于尽可能准确地润滑刀具切削刃，并在加工过程中尽可能少使用润滑剂的原则。 MQL系统（图8）使用生物油在微区域产生液滴尺寸均匀的气溶胶，然后将其传送到刀具切削点，通过指向刀具切削点的喷嘴（外部），或通过机床主轴和刀具导管连接到刀尖（内部MQL），来润滑刀具、工和切屑。液滴直径必须很小，只有这样，当气溶胶通过旋转主轴时，大部分液滴不会在离心力作用下与空气分离。
取决于切削方法、要切削的材料和机器设置，润滑剂的使用量通常小于50毫升/小时。润滑剂产品用量少，使工和切屑得以保持干燥。这样可以节省大量成本，因为它不需要清洁工或切屑。
即便在转速高达20,000转/分以上时，该技术也能让刀片获得可靠润滑。
MQL已经应用于诸如车削、铣削、钻孔和成型等主要加工工艺中。使用MQL技术，可为具有复杂冷却系统的制造单元提供紧凑润滑解决方案。
SKF产品系列
SKF开发了全系列的MQL产品和解决方案，涵盖小直径或大直径刀具的内部或外部润滑、带或不带气溶胶状态自动监测的自动控制或手动控制等。图9显示了整个产品系列。
最先进的MQL产品 —— DigitalSuper系列配备有独立控制系统，并可选配先进的现场总线ProfiBus或ProfiNet，用于具有单轴和双轴的加工中心和车削中心。
Vario系列设计用于内部和外部润滑，可由机床控制器控制。 VarioSuper适用于加工中心、车削中心和专用机床。 VarioPlus可手动调节，适用于车削、铣削和钻孔，可改装用于车削加工中心。 Vario是一种手动设备，可轻松应用于一般和特殊应用（例如多轴）以及车床改造。
LubriLean Basic和Smart是外部MQL的入门级产品。 LubriLean Basic特别适用于从两侧润湿刀具（最多可选择8个喷嘴）的机床，例如铣床。 LubriLean Smart是一款经济高效且易于安装的解决方案。 通过这种模块化系统，可以灵活且经济高效地实施应用（例如，多个处理点的传输线路和集中供应）。
SKF LubriLean可用于OEM客户和最终用户的新造机床或改造机床。SKF LubriLean设备通过文丘里效应产生带有植物油的气溶胶，而非高压冷却液，且不使用泵，从而降低能源消耗，提高切削速度，延长刀具寿命，避免机床区域的液体溢出，提供干燥的工，无需清洁工作，并避免污染。
LubriLean和BeyondZero是SKF集团的 注册商标。
