切削液在金屬切削加工領域有著廣泛應用,但也引起了在生產成本、環境質量以及工業衛生等多方面的負面影響。其中在切削液使用中生成的可懸浮切削油霧,作為一種最主要的危害物質,對工作場所的環境空氣質量以及人員健康造成了非常嚴重的影響。
低溫微量潤滑(多普賽低溫MQL)是有效降低切削液負面影響的冷卻潤滑方式之一,不過目前針對該項技術在切削應用中的環境空氣質量特性研究還處于探索階段。為此,我們從工程應用和環境衛生的角度出發,在開展低溫MQL系統性能測試的基礎上,重點研究和評價了低溫MQL切削環境空氣質量特性。
主要研究內容包括:1)通過研究
低溫MQL系統的低溫損失、半導體工作電流、供氣壓力以及噴嘴出口距離等因素對噴霧射流溫度的影響,分析評價了低溫MQL系統的制冷特性。2)通過與常溫MQL的對比測試,研究了射流溫度、潤滑油用量、供氣壓力以及噴嘴出口距離等因素對系統噴霧射流粒徑的影響,分析評價了
低溫MQL系統的霧化特性。3)基于重量分析法原理,設計了適用于切削環境空氣質量試驗研究的檢測方案。4)通過檢測鈦合金銑削加工中機床內、外環境可吸入顆粒物PM10、PM2.5指標的油霧質量濃度,評價了低溫MQL、常溫MQL以及冷卻液澆注等條件下的工作場所環境油霧接觸濃度水平;研究了低溫MQL系統參數對切削油霧生成特性以及對環境空氣質量的影響。
研究結果表明,
低溫微量潤滑(多普賽
低溫MQL)能夠有效抑制潤滑油的霧化和細顆粒油霧的生成率,相比常溫MQL更加環保與安全。
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