切削液的使用必須符合環(huán)保要求,為此人們進行了大量的探索與研究,如開發(fā)新型切削液勘浇、加強切削液管理犁式、采用切削廢液處理技術以及改進冷卻方法等,試圖減小使用切削液所帶來的不利影響,但都未能取得很滿意的效果。而要從根本上消除傳統(tǒng)切削液帶來的不利因素,干切削(DryCutting)是一種可行的方法闭腊。本文結合當前國內外在干切削加工技術方面的經(jīng)驗,分析了影響干切削加工的因素,在此基礎上探討了實現(xiàn)干切削加工的一些措施,最后簡要介紹了國內外對干切削加工的研究與應用情況爹窥。

1影響干切削加工的因素

干切削是指在切削加工中不使用切削液的工藝方法。它從源頭上消除了切削液帶來的一系列環(huán)境負面效應,主要具有如下特點:(1)形成的切屑潔凈哀呕、無污染膊许、易于回收和處理；(2)省去了與切削液有關的供應支捍、回收拭秃、過濾等有關裝置的購買及保養(yǎng)費用,以及與切屑、切削液處理有關的費用,既簡化了生產(chǎn)系統(tǒng),又節(jié)約了生產(chǎn)成本抗稿；(3)不污染環(huán)境,工廠無需承擔切削廢液污染責任,也不會發(fā)生與切削液有關的安全及質量事故蔓献。

然而在加工中若不使用切削液,會使切削狀態(tài)進一步惡化,即切削溫度升高,刀具/切屑及刀具/工件表面之間的摩擦會進一步加劇,排屑不暢,刀具壽命降低,并使加工表面質量變差。因此,要使干切削加工能順利進行,就必須尋求技術上的解決方案,使其能彌補切削液的主要功能基公。這就要求仔細分析各種特定的邊界條件和影響干切削加工的復雜因素幅慌。

2實現(xiàn)干切削加工的措施

◆研制適合干切削加工的刀具材料

開發(fā)適合干切削加工的刀具材料是其成功應用的關鍵之一。在干切削加工時,一般采用比普通加工要高的切削速度,這樣可以加速排屑及散熱,從而提高刀具壽命酌媒、增加刀具的抗熱性能。但在高速切削時,切削區(qū)會產(chǎn)生大量的熱量,切削用量越大,切削區(qū)的溫度也越高,傳統(tǒng)方法一般都要加冷卻液冷卻,然而采用新型刀具材料以及選擇合理的切削參數(shù),既可承受切削過程中的高溫,進行高速切削,又可使產(chǎn)生的大部分熱量傳給切屑,即可進行干切削加工迄靠。

干切削刀具材料要具有優(yōu)良的熱性能,常用的有紅硬性較高和耐磨性較好的粘結硬質合金秒咨、涂層硬質合金、陶瓷、涂層HSS雨席、金剛石及立方氮化硼(CBN)等菩咨。近年來,還在Al₂O₃基體中添加20%～30%的SiC晶須,形成了“晶須增韌陶瓷”。SiC晶須的作用猶如鋼筋混泥土中的鋼筋,它能成為阻擋或改變裂紋發(fā)展方向的障礙物,使刀具的韌性大幅度提高,是一種很有發(fā)展前途的干切削刀具材料陡厘。

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