工件材料：S55C 所用刀具：硬质合金钻头(Ø5mm) 涂层：TiN 切削速度：200m/min 进给量：0.1mm/r 孔深：15mm
图6 加工孔数与后刀面磨损的关系

图7 曲轴油孔的半干式高速加工(EMG公司)

图8 富士精工和富士BC技研公司配合开发的MQL镗孔刀具(主要用户对象为汽车行业)

工件材料：A2017 切削速度：100m/min 进给量：0.1mm/r 孔深：15mm(L/D=3) 加工孔数：200
图9 铝材半干式加工的已加工表面粗糙度

半干式加工技术涉及到的加工技术如图1所示。

利用主轴供油孔的MQL装置

与切削液相比，雾液流动的运动量较小，因此，刀具或工件在高速回转时，附近发生的空气流动将会影响冷却雾液的流向，使其不能充分到达切削位置。这种现象在主轴转速超过10000r/min的高速切削、孔加工、切槽等加工中尤为明显。解决此问题最有效的手段，便是让冷却雾液经过回转主轴的内部，再通过钻头、立铣刀等回转工具的供油孔，直接送到切削部位。这种由主轴内孔供应冷却雾液的方式，在原有的湿式加工中也曾使用过，但过去供给的是液体，而现在供应的却是雾状液流，于是便出现了下述问题。图2所示为采用原有主轴供液方式的高速主轴供油孔送出雾液时主轴转速与雾液喷出量的关系。由图可知，主轴转速超过10000r/min时，刀具刃尖部喷出的雾液量便急剧下降。原因在于，当主轴高速回转时，受离心力的作用，液滴附着在主轴内的回转通道内壁上；当主轴转速达30000r/min这样的高速回转时，雾液几乎全从雾流中分离出来，从刀具油孔中喷出的几乎纯为空气。为了解决这个问题，研究人员采用了如下措施：(1)让压缩空气和切削液从不同的路线送出，通过主轴，让两者在主轴端部的刀柄附近混合，形成雾液；(2)将主轴内雾液通道改为非回转结构，藉以抑制离心力的作用。在主轴内配有特殊结构的非回转线路后，即便在高速回转条件下，也可获得非常稳定的雾液喷出量。

模拟雾液作用的供给装置

利用高速回转主轴输送雾液的供给性能，受雾液粒径、密度、主轴孔内回转路线的形状、尺寸等因素的制约。为了在设计阶段定量预测出上述各项参数，研究人员采用通常的流体解析软件来模拟雾液的作用。图4即为采用该软件(Star-CD)解析通过回转线路的作用实例之一。当主轴不回转时，雾液从主轴后端直接流向前端；当主轴高速回转时，在回转路线内便会产生旋转性流动，液滴受离心力影响，接触到路线侧壁，这将减少送到主轴前端的液滴数量，从而降低冷却润滑效果。图5为通过计算机模拟的不同直径液滴平均可到达的距离进行比较结果。液滴直径越小，越不易受离心力的影响，液滴随着回转路线的回转旋流，也更容易到达刀具的刃尖部位。但是，如果液滴直径过小，当它从刀具端部流出后，附着于刃尖或工件加工面的性能也就更差，这些微细液滴易于浮游在周边环境中，既污染环境，又减弱了冷却效果。考虑到各种因素，推荐液滴直径约2μm最为适用。这一数值与目前使用的雾液产生装置的标准水平大体一致。雾液供给装置在性能方面的要求是：产生具有最佳雾滴直径的雾液，利用必要的空气压力及适当的流量，能够稳定地将雾液输送到加工部位。