摘要：
微量润滑（Minimum Quantity Lubrication, MQL）作为一种绿色可持续的加工技术，有效弥补了传统浇注式冷却与干切削的不足，在机械加工中应用日益广泛。文章综述了MQL的基本原理及其在车削、铣削、磨削、钻削中的应用表现，指出其可显著改善表面粗糙度、降低切削力和刀具磨损。例如，在铣削SKD 61钢时，刀具侧面磨损减少达60%。同时，纳米流体微量润滑（NMQL）、低温微量润滑（CMQL）及多场赋能MQL等增强技术进一步提升了冷却润滑性能。研究表明，在磨削钛合金过程中，纳米流体静电雾化MQL相较常规MQL可使磨削温度降低40%。总体而言，MQL技术有助于降低切削液用量、节约成本并提升加工质量。
低温微量润滑
面对难加工材料带来的高切削温度问题，传统微量润滑因冷却能力有限，影响刀具寿命与工件质量。而低温加工虽具备优良冷却效果，但缺乏润滑性能。为此，低温微量润滑技术（Cryogenic Minimum Quantity Lubrication, CMQL）应运而生，实现冷却与润滑的优势互补。
低温微量润滑机理
CMQL将低温介质（如冷风、液氮）与微量润滑油雾混合后喷入切削区，兼具冷却与润滑功能。该技术利用油雾颗粒的渗透性减少摩擦，同时通过低温环境抑制润滑剂热失效。低温下润滑油黏度增大，油膜厚度增加，有利于形成有效隔离层，提高承载能力（见图11a）；低温还能维持润滑膜吸附性，防止高温氧化（见图11b）。然而，低温会增加液滴表面张力与接触角，削弱油膜铺展性和对毛细通道的渗透能力，可能影响润滑效果（见图11c）。
低温微量润滑加工性能
CMQL主要包括液氮（LN2）+MQL、液态CO₂（LCO₂）+MQL和低温冷风（CA）+MQL等形式。合理匹配低温介质与切削参数，可显著降低切削热、切削力和刀具磨损，提升工件表面质量。研究显示：PARK K H等人在Ti-6Al-4V铣削实验中发现，无论高速或低速铣削，LN2+MQL条件下切削力最小；PUŠAVEC F等人证实LCO₂+MQL可大幅降低摩擦系数；STACHURSKI W等人在滚刀磨削中指出，CA+MQL优于单独使用CA或MQL，当切深为0.03 mm时，表面粗糙度Ra值较MQL降低30.5%。
多场赋能微量润滑
针对难加工材料在高温高压边界条件下的挑战，多能场赋能技术（如超声场、静电场、磁场）结合MQL，成为提升润滑效果的有效途径。
超声场赋能
超声振动可在刀具与切屑间产生瞬时分离，形成几何微空间，促使润滑介质在真空泵吸作用下进入切削区，增强浸润性。GAO T等人搭建超声辅助磨削平台，发现微液滴在工件表面发生Wenzel-Cassie状态转变，更利于铺展；LUO H等人在铝合金切削实验中验证，超声辅助可显著降低切削温度（见图12）。
静电场赋能
静电雾化可使部分液滴带电，减小粒径，提升其在切削界面的迁移与渗透能力。荷电液体在毛细通道中受电毛细力作用产生电润湿效应，增强垂直方向的润滑剂输送，延长有效作用距离。JIA D等人研究显示，静电雾化在Ti-6Al-4V磨削中相比浇注式和传统雾化，磨削温度与表面形貌表现更优；XU W H等人指出，纳米生物静电雾化MQL（NEMQL）可使钛合金磨削温度降低40%（见图13）。
磁场赋能
磁场赋能MQL利用外加磁场调控磁性润滑剂的行为。磁性颗粒在外场作用下发生排列、聚集或分散，从而改变磁流体黏度，提升成膜性能与润滑效果。CUI X等人在石墨烯与Fe₃O₄复合磨削Ti-6Al-4V的研究中发现，在磁场吸附与牵引作用下，Fe₃O₄渗透性增强，相比高导热石墨烯纳米粒子，磨削温度进一步降低13.8%。
结语
- 微量润滑系统按供给方式分为内喷式（单通道、双通道）和外喷式（喷射器式喷嘴、传统喷嘴），其可调节性强，可根据加工材料、刀具类型和工艺需求灵活选择，提升加工适应性。
- MQL在改善表面质量、降低切削力与刀具磨损方面优势显著。例如，车削AISI D2钢时切削温度可降低50%；铣削SKD 61钢时刀具侧面磨损减少达60%。该技术在提升效率、降低成本、节能减排等方面具有重要价值。
- 当前MQL的发展重点在于系统优化及增强技术的研发，包括纳米流体MQL、低温MQL和多场赋能MQL，这些技术在冷却润滑性能和加工质量方面均有积极影响。应根据具体加工条件合理选择，以实现最优解决方案。