掌握CNC MQL控制：通过精密编程优化最小量润滑

本视频简要介绍了最小量润滑（MQL）在CNC车床上的工作原理及设置方法。视频来源：Unist Inc.

尽可能多地控制加工过程是大多数机床操作员追求的目标。车削过程中冷却液的输送量和方式不应例外。为了直接控制最小量润滑（MQL）的输出，Unist Inc.提供了一种MQL系统，可直接与机床的计算机数控（CNC）通信，使操作员能够通过在零件程序中输入代码来指定润滑参数。该公司的Quantum数字控制润滑器旨在针对单台机床上的每个加工操作优化MQL流量，因为流量是可见且可编辑的。因此，操作员可以针对每个操作进行微调，以获得最佳效果。

为什么选择MQL？

尽管MQL在欧洲更为普及，但为什么越来越多的美国车间开始采用这项技术作为传统大流量冷却液供给的替代方案？原因之一是"更多并不总是更好"。MQL以油雾或气溶胶的形式将极少量的润滑剂输送到刀具切削刃，这与传统的用大量液体冷却液淹没工件和刀具的技术形成鲜明对比。与大流量冷却液切削不同，切削操作期间仅极微量的气溶胶残留在切屑、工件和机床上。

尽管大流量冷却液仍是全球最广泛使用的加工冷却和润滑方法，但Unist表示，MQL技术的其他优势显而易见且巨大。实施MQL的车间可获得以下环境、企业和经济效益：

• 环境效益：优质MQL油无毒且可生物降解。细菌不会在油中滋生，因此无需杀菌剂。此外，该工艺使用的流体量不足大流量冷却液的1/10,000，且无需处置或回收。不需要回收装置和泵，从而降低了能耗。与大流量冷却液相比，MQL的环境足迹几乎不可见。
• 企业效益：车间地面更清洁（也更安全），设备不会被冷却液覆盖。使用高质量润滑剂和正确用量，切削过程留下优质的表面光洁度。由于热冲击减少，刀具寿命延长。车间员工通常还能获得额外好处：减少与金属加工液接触导致的皮肤刺激问题，且无需吸入冷却液及其添加剂。
• 经济效益：虽然MQL油每盎司的价格可能显著高于普通大流量冷却液，但由于用量极少，每个零件的总体流体成本通常更低。结合其他方面的节省（如刀具寿命提高、消除流体维护设备、节能），MQL可对车间利润产生积极影响。

全面的MQL控制与监控

当增加直接与机床CNC、可编程逻辑控制器（PLC）或内置接口对接的能力时，MQL的优势会被放大，特别是在被加工零件需要多个操作时。

Quantum为用户提供了根据每个操作需求编程MQL输送的自由。图片来源：Unist Inc.

每个加工操作通常最适合不同的MQL流量，而不应局限于预编程速率或单一固定的手动调整速率。Quantum MQL系统为用户提供了根据每个操作需求编程MQL的自由。

为了提供均匀精确的润滑剂输送，车床MQL系统尽可能将气路和油路分开，直到它们在机床刀塔处混合。这种双通道输送系统设计为套管中的软管：内软管输送油，外软管输送气体。保持这些管路分离可维持流体的一致雾化。这防止了流体在软管外壁上聚集，从而可能导致润滑剂飞溅或滴落，无法产生平滑喷雾。

此外，使用双通道系统时，改变输送系统中油气比例的问题较小。采用此方法变化即时，且软管内无需在变更前排出混合物。

"无论是粗加工、精加工、螺纹加工还是其他操作，您都可以完全控制气体和油的开关及流率。"Unist Inc.产品经理Tim Bangma谈到Quantum时说道。

确定每个加工工艺的正确润滑剂用量和流率后，机床操作员将命令插入零件程序中。

Quantum通过离散或串行接口连接到机床。图片来源：Unist Inc.

Quantum最多可控制六路润滑剂输出，每小时用量可低至几分之一盎司。此外，系统可根据每个操作提供润滑剂气溶胶、纯流体或仅气体。

除了提供精确的MQL应用外，该系统还具备监控液位、气压和流体流量的能力。Quantum内置的监控系统在遇到这些问题时会暂停受监控的机床，并闪烁报警以提醒操作员。

"Quantum系统的正位移泵可配备流量传感器，确认泵循环时流体已输送。"Bangma解释道。

润滑器安装

Quantum通过离散或串行接口连接到机床。根据Unist的说法，虽然Quantum在CNC车床上的安装过程很简单，但一些机床车间更倾向于由Unist代表上门安装应用器。不过，也有同样数量的车间觉得自己完成安装没问题。

此串行连接原理图展示了Quantum如何连接到Haas VF2加工中心，但也为任何系统提供基本指导。图片来源：Unist Inc.

无论由谁完成安装，正确安装主要包含五个部分：

1. 在机床上或附近安装润滑器。找到便于加注储液罐的区域是理想的。
2. 拆除机床防护罩，找到供给刀塔内冷的现有大流量冷却液管路。MQL管路应通过机床布线并连接到冷却液进入刀塔的位置。
3. 将压缩空气连接到润滑器入口。
4. 使用机床说明文档将电源和控制信号从机床控制柜连接到应用器，可定位相应端子。
5. 在每个刀塔工位安装喷嘴，可安装多种适用于CNC车床的刀具。

系统完全安装后，正确的喷嘴定位对于确保MQL应用成功也至关重要。"您可以拥有最精确的泵送和输送系统，但如果喷嘴瞄准不当，可能会是个大问题。"Bangma说道。

此外，由于MQL过程可能产生一些油雾，可能需要在机床上安装油雾收集器。

关于润滑剂

使用高质量MQL润滑剂对于附着在刀具表面、在切削刀具和工件之间提供薄而低摩擦的屏障至关重要。Unist表示，其Coolube不仅含有极性特性，能在润滑剂和金属表面之间形成强而一致的结合，而且是生物基的，环保且对操作员皮肤安全。

"Coolube高度精炼，不含大量杂质和添加剂，"Bangma解释说。"它在货架上可保存很长时间。"

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