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低溫MQL是微量潤滑油與低溫壓縮空氣經(jīng)混合霧化而成，目前用于冷卻壓縮空氣的冷源主要有4中形式：使用低沸點介質(zhì)冷卻、渦流管制冷、空氣絕熱膨脹制冷和蒸汽壓縮式制冷。
為提高低溫MQL供給裝置的制冷速度和調(diào)節(jié)冷風(fēng)溫度的能力，同時使低溫MQL裝置具有較高的效率，提出了采用半導(dǎo)體制冷和蒸汽壓縮制冷相結(jié)合的復(fù)合制冷方法來研制一種的低溫MQL供給裝置。
下面我們對該低溫MQL供給裝置進(jìn)行制冷性能試驗，測試其制冷速度、提供冷風(fēng)的溫度范圍及調(diào)節(jié)冷風(fēng)溫度及壓力的能力。我們用銅—康銅熱電偶和HP3457A數(shù)字多用表測量冷風(fēng)溫度。具體測試條件如下：室溫20℃，水溫5℃，供氣壓力分別為0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa，半導(dǎo)體制冷器工作電流分別為2A、4A、6A、8A、10A、12A。
在圖2中，0.4MPa的室溫壓縮空氣經(jīng)低溫MQL供給裝置冷卻至-11℃并穩(wěn)定后，提高供氣壓力至0.6MPa，同時增加半導(dǎo)體制冷器的工作電流，待冷風(fēng)溫度降至-25℃并溫度4分鐘后，降低供氣壓力至0.4MPa，同時減小半導(dǎo)體制冷器的工作電流，最終冷風(fēng)溫度再次達(dá)到并穩(wěn)定在-11℃。從圖中可看出，低溫MQL供給裝置僅需5分鐘就可將0.4MPa的室溫壓縮空氣冷卻至-11℃，僅需2-3分鐘便可將壓力0.4MPa、溫度-11℃的冷卻調(diào)節(jié)為壓力0.6MPa、溫度-25℃的冷風(fēng)，僅需5分鐘便可將壓力0.6MPa、溫度-25℃的冷風(fēng)調(diào)節(jié)為壓力0.4MPa、溫度-11℃的冷風(fēng)?？梢?/span>低溫MQL供給裝置制冷速度快，并可在冷風(fēng)溫度和壓力同時調(diào)節(jié)時具有很好的響應(yīng)特性。
圖3為供氣壓力0.6MAa、半導(dǎo)體制冷器工作電流6A時冷卻溫度隨靶距的變化曲線。從圖中可以看出，隨著沿射流方向與噴嘴距離的增加，冷風(fēng)與外界環(huán)境熱交換時間增加，冷風(fēng)溫度上升較快?？紤]到保證冷風(fēng)及低溫MQL對切削區(qū)的熱交換能力及靶距不宜過小妨礙加工，噴嘴與刀具之間距離宜選擇在10-15mm之間。