一、概況

　　在汽輪機(jī)制造中穴张，90%以上的部套细燎、零件都需要進(jìn)行金屬切削加工，而金屬切削加工離不開(kāi)刀具皂甘。一般來(lái)說(shuō)玻驻，刀具制造的最后工序?yàn)槟ハ鳎ハ髻|(zhì)量的好壞直接影響到刀具的應(yīng)用質(zhì)量哪峰、生產(chǎn)效率和壽命冷吏。通常情況下，提高磨削質(zhì)量的主要措施守搬，一是砂輪的合理選取些惑，二是磨削時(shí)冷卻潤(rùn)滑液的選擇痒弃。對(duì)一般刀具制造而言：平面、內(nèi)巩樟、外圓磨削加工都可使用切削液仆扰，但在萬(wàn)能工具磨床(刀具磨床)、鏟齒磨床和拉刀磨床精磨刀具時(shí)艰捶，由于機(jī)床結(jié)構(gòu)的原因祟放，就無(wú)法使用切削液。此時(shí)如為提高加工效率伤主，再選用較大的切削用量衡喧，則刀具表面極易出現(xiàn)燒傷、退火玫氢、裂紋等缺陷帚屉。這些毛病都將直接影響到刀具的精磨質(zhì)量和使用壽命、效率漾峡，并增加制造成本攻旦，而此時(shí)如采取使用干式(準(zhǔn))冷風(fēng)切削工藝，就能較好地解決這一難題生逸。

　　二牢屋、冷風(fēng)切削技術(shù)的應(yīng)用

　　冷風(fēng)切削技術(shù)的基本原理

　　用低溫空氣代替切削液，是改善冷卻條件的新辦法槽袄。冷風(fēng)切削技術(shù)是近年來(lái)國(guó)際較為流行的一種加工方式烙无，主要為防止(切削液等)污染、改善加工環(huán)境遍尺，提高切削效率截酷、延長(zhǎng)刀具使用壽命(特別是解決難加工材料的加工)降低加工成本的高效加工配套技術(shù)。所以國(guó)際公認(rèn)它是一種綠色切削技術(shù)乾戏，歐迂苛、美、日歧蕉、俄等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)已在較大范圍推廣應(yīng)用画了。

　　冷風(fēng)切削技術(shù)是用-10℃～-50℃左右的低溫氣體，混合微量無(wú)公害油劑(10～20毫升/小時(shí))代替切削液進(jìn)行潤(rùn)滑吼季、降溫和排屑，它是目前國(guó)際上廣為流行的MQL(微量潤(rùn)滑)切削方法的延伸伊了。

　　冷風(fēng)切削加工系統(tǒng)主要由：壓縮空氣源误反、空氣粗過(guò)濾清潔系統(tǒng)、CTL系列低溫冷風(fēng)射流機(jī)(或中央冷風(fēng)射流機(jī))栅刚、高保溫管道奠钾、微量油霧化器和各型冷風(fēng)噴嘴等組成嘉栽。它通過(guò)空氣粗過(guò)濾清潔系統(tǒng)過(guò)濾、凈化車(chē)間壓縮空氣浮两、再經(jīng)CTL低溫冷風(fēng)射流機(jī)對(duì)這些空氣進(jìn)行低溫處理损螃，得到干燥而潔凈的低溫冷風(fēng)，溫度一般在-50℃以下俩食，并可自由調(diào)節(jié)筹聂；微量油霧化系統(tǒng)可按加工需要，生成非常微量的無(wú)公害油劑并混入冷風(fēng)內(nèi)菊碟，對(duì)切削點(diǎn)進(jìn)行微量潤(rùn)滑节芥。工作時(shí)，只要打開(kāi)冷風(fēng)射流機(jī)的電源逆害，按說(shuō)明書(shū)啟動(dòng)設(shè)備头镊，讓低氣流通過(guò)高保溫管道和微量油霧化器，并將冷風(fēng)噴嘴置于切削點(diǎn)附近魄幕、對(duì)準(zhǔn)切削點(diǎn)相艇，便可進(jìn)行冷風(fēng)切削了。

　　冷風(fēng)切削設(shè)備的使用和主要參數(shù)的選用

　　冷風(fēng)設(shè)備主要有下列部件組成：空氣壓縮機(jī)纯陨、低溫冷風(fēng)射流機(jī)厂捞、微量油霧化器、噴射器队丝、刀具(砂輪)等組成靡馁，我們應(yīng)用的設(shè)備由重慶成田低溫加工技術(shù)有限公司提供，其主要參數(shù)為進(jìn)氣壓力0.6-0.8MPa机久，進(jìn)氣溫度≤40℃臭墨，出氣額定流量3.0NM3/min，出氣壓力≥0.3MPa犯绪，出氣溫度≤-50℃乐肿。

　　冷風(fēng)切削技術(shù)的使用效果好壞，除和設(shè)備本身的性能骑失、質(zhì)量密切相關(guān)外還與正確软雹、合理使用設(shè)備和參數(shù)選擇有關(guān)，根據(jù)我們近三年對(duì)冷風(fēng)設(shè)備的應(yīng)用荞扒，我們認(rèn)為有下列幾點(diǎn)應(yīng)予以重視和引起注意丙煞。

　　使用前的準(zhǔn)備

　　要檢查風(fēng)源質(zhì)量

　　一般來(lái)說(shuō)，工廠使用的壓縮空氣窟蝌，風(fēng)源是由壓縮空氣總站通過(guò)管道輸送到各使用車(chē)間的钢陨，由于常年使用，管內(nèi)因生銹锉潜、氣源中混入雜質(zhì)材圈、油污插驾、積水等常會(huì)使管道風(fēng)口堵塞，導(dǎo)致工作風(fēng)量和壓力顯著下降三稿，造成加工點(diǎn)得不到充分的冷卻篇裁，因此在使用前，必須開(kāi)機(jī)一段時(shí)間來(lái)檢查風(fēng)源的質(zhì)量赡若，如發(fā)現(xiàn)風(fēng)源質(zhì)量不好达布，則應(yīng)立即采取疏通管道或增加過(guò)濾器等措施處理。

　　檢查保溫管的密封和長(zhǎng)度是否合理

　　連接冷風(fēng)機(jī)和壓縮空氣出口處的保溫管斩熊，是確保能長(zhǎng)久低溫供氣的重要環(huán)節(jié)往枣，保溫管安裝好后，要檢查確保兩端無(wú)泄露現(xiàn)象粉渠，為了避免管內(nèi)溫度升高和氣壓的穩(wěn)定分冈，保溫管不宜過(guò)長(zhǎng)，只要能滿足正常工作就行霸株，也不要因進(jìn)氣管卷曲影響供氣質(zhì)量雕沉。

　　要檢查冷風(fēng)機(jī)主要零件的聯(lián)接質(zhì)量和設(shè)備的排風(fēng)口前不要有任何屏障

　　因設(shè)備在發(fā)貨運(yùn)輸過(guò)程中的顛簸和裝配中的不慎，常會(huì)出現(xiàn)聯(lián)接件的松動(dòng)(包括電器和機(jī)械零件)去件，所以在開(kāi)機(jī)前必須予以檢查坡椒，排風(fēng)口如有屏障，會(huì)造成設(shè)備排氣不暢尤溜，從而使設(shè)備溫度升高倔叼，不能長(zhǎng)時(shí)間的正常工作。

　　冷風(fēng)噴頭與安裝位置的確定

　　在加工過(guò)程中篇惧，為使砂輪得到良好胖移、充分的冷卻，宜用兩個(gè)噴頭同時(shí)將冷風(fēng)噴射在工件和砂輪的表面蔫婉。噴頭安裝時(shí)應(yīng)將其分別夾持在經(jīng)改裝過(guò)的百分表磁力座上鞠撑，然后將其固定在機(jī)床的床身或刀架上。工作時(shí)孕赫，讓上下兩個(gè)噴管的噴頭同時(shí)對(duì)準(zhǔn)被磨刀具的前后面進(jìn)行噴射冷卻还幅。

　　冷風(fēng)冷卻溫度的優(yōu)選

　　使用冷風(fēng)切削設(shè)備對(duì)冷風(fēng)溫度的優(yōu)選至關(guān)重要，一般來(lái)說(shuō)玉惫，冷風(fēng)溫度低一點(diǎn)好挠氛，在磨削加工時(shí)，如果選用-10℃～-25℃這一段溫度區(qū)間丸臀，則由于冷風(fēng)在保溫輸送系統(tǒng)等中間環(huán)節(jié)的損耗過(guò)大熬皮，噴出的氣體實(shí)際溫度相對(duì)較高，此時(shí)吉恍，由于磨削點(diǎn)得不到充分的冷卻幽七，會(huì)影響到冷風(fēng)切削的最佳效果，但是溅呢，如果長(zhǎng)時(shí)間選取設(shè)備最低(-50℃以下)溫度區(qū)間澡屡，則將對(duì)制冷系統(tǒng)(低溫冷風(fēng)射流機(jī))的使用壽命造成不良影響，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間摸索和探討實(shí)踐咐旧，我們認(rèn)為：磨削時(shí)優(yōu)選冷風(fēng)溫度控制在-40℃～-45℃最為合理驶鹉，這和日本相關(guān)資料，把冷風(fēng)磨削溫度控制在-40℃左右為最佳的論述完全一致铣墨。

　　冷風(fēng)切削應(yīng)用時(shí)的維護(hù)

　　刃磨刀具前室埋、后刀面的機(jī)床，一般都不使用切削液伊约，所以機(jī)床都未配置防護(hù)裝置姚淆，而冷風(fēng)切削技術(shù)在這些機(jī)床上使用，磨粒的飛濺會(huì)對(duì)操作工人的健康產(chǎn)生不利影響屡律，為此腌逢，我們?cè)谶@些機(jī)床上配置安裝了防護(hù)罩，為了便于操作人員觀察磨削情況超埋，防護(hù)罩根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)用透明有機(jī)玻璃板彎曲成型制成缓冷，可自由移動(dòng)，同時(shí)還配備了吸塵器淑免。

　　三即倦、使用效果分析

　　將冷風(fēng)切削技術(shù)應(yīng)用于刀具制造上，一開(kāi)始暑礼，我們?cè)谌f(wàn)能工具磨床上試用疚线，選擇被加工刀具的原則：一是先選擇修磨進(jìn)口和價(jià)格昂貴的高性能高速鋼刀具，二是復(fù)雜和需要成批制造的專(zhuān)用刀具胯绢√砥恚考核試用效果的指標(biāo)則為：加工效率的提高、刀具壽命的延長(zhǎng)瓦式、加工質(zhì)量的改善和綜合成本的降低等四個(gè)方面恒猴。經(jīng)過(guò)篩選，決定在磨削上采用冷風(fēng)切削技術(shù)的刀具是我廠常用的關(guān)鍵刀具—縱樹(shù)型輪槽半精幸瓢、精銑刀以及加工葉片成組成型銑刀經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證對(duì)比發(fā)現(xiàn)：使用冷風(fēng)技術(shù)磨削加工這些刀具诉母，主要獲得如下效果：

　　刀具加工效率的提高

　　在切削速度、走刀速度基本不變的情況下冀泻，在加工材料為W2Mo9Cr4VCo8(M42)的輪槽銑刀時(shí)常侣，采用冷風(fēng)切削技術(shù)制造的刀具其吃刀深度(背吃刀量)由原來(lái)不用冷風(fēng)切削時(shí)ap=0.02-0.03mm，增加到現(xiàn)在(采用冷風(fēng)切削技術(shù))的ap=0.05-0.06mm，而在加工材料為W6Mo5Cr4V2(M2)的大直徑成型銑刀時(shí)胳施，吃刀深度由原來(lái)干切削的ap=0.03-0.05mm溯祸，增加到現(xiàn)在(采用冷風(fēng)切削技術(shù))的ap=0.05-0.10mm，切削效率平均提高80%以上舞肆。

　　刀具使用壽命的延長(zhǎng)

　　由于采用冷風(fēng)切削技術(shù)后焦辅，切削力減小，磨削溫度顯著降低椿胯，所以刀面和刀刃基本未出現(xiàn)退火現(xiàn)象筷登，減少了刀刃材料晶格局部相變的可能性，因此哩盲，經(jīng)驗(yàn)證：經(jīng)采用冷風(fēng)切削技術(shù)刃磨的刀具其加工工件長(zhǎng)度和刃磨次數(shù)都有較大程度的增加前方，與傳統(tǒng)刃磨方式相比，刀具壽命可延長(zhǎng)30%左右廉油。

　　加工表面質(zhì)量的改善

　　冷風(fēng)切削技術(shù)在刀具刃磨中的使用惠险，能使刀刃更加鋒利，特別在精加工中它可使加工表面粗糙度值降低將近一級(jí)(和傳統(tǒng)刃磨方法相比)兢努，這樣就可使涂層質(zhì)量得到進(jìn)一步提高漂岔，從而使刀具獲得更高的耐用度。

　　初次試用證明贞卜，冷風(fēng)切削技術(shù)在萬(wàn)能工具磨床辰想、拉刀磨床和鏟齒磨床上刃磨高速鋼刀具是成功的，取得的效果也是顯著的爹嘁。冷風(fēng)切削技術(shù)在我廠刀具刃磨工藝中的應(yīng)用已有兩年多時(shí)間远驹，由于在效率、壽命和質(zhì)量方面的提高项驮，因此安坏，它的綜合經(jīng)濟(jì)效益也是明顯的。

　　冷風(fēng)切削技術(shù)這一新型清潔加工技術(shù)在我廠刀具刃磨上的應(yīng)用受到制造部門(mén)和使用部門(mén)的廣泛歡迎洛淑。大家認(rèn)為颈冶，它的確是一種綠色切削和有利于環(huán)保的新技術(shù)，但應(yīng)用中我們也發(fā)現(xiàn)在設(shè)備驻碉、工藝和最佳切削用量等的選配方面摆抑，還有待進(jìn)一步完善和改進(jìn)。

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