干式切削工藝的成敗，關(guān)鍵在于找到一種代替冷卻和潤滑的方法。目前，比較成功的干式切削法有兩種：高速干式切削和低溫冷風(fēng)切削扣孟。

　 　 一、高速干式切削與低溫冷風(fēng)切削

　 　 高速干式切削法

　 　 該加工方法是在無冷卻缓淹、潤滑油劑的作用下哈打，采用很高的切削速度進(jìn)行切削加工塔逃。干式切削必須選用適當(dāng)?shù)那邢鳁l件讯壶。首先，采用很高的切削速度湾盗，盡量縮短刀具與工件間的接觸時間伏蚊，再用壓縮空氣或其他類似的方法移去切屑，以控制工作區(qū)域的溫度格粪。隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛使用躏吊，機(jī)床剛性和動態(tài)性能不斷提高，提高機(jī)床的切削速度并非難事帐萎。實踐證明比伏，當(dāng)切削參數(shù)設(shè)置正確時，切削產(chǎn)生的熱量80%可被切屑帶走辐逝。

　 　 高速干式切削法對刀具有嚴(yán)格的要求：①刀具應(yīng)具有優(yōu)異的耐高溫性能吸畸，可在無切削液條件下工作。新型硬質(zhì)合金黄惭、聚晶陶瓷和CBN等切削材料是干式切削刀具的首選材料翁脓；②切屑和刀具之間的摩擦系數(shù)要盡可能小（最有效的方法是刀具表面涂層），并輔以排屑良好的刀具結(jié)構(gòu)漫北，減少熱量堆積迂唤；③干式切削刀具還應(yīng)具有比濕式切削刀具更高的強(qiáng)度和抗沖擊韌性。

　 　 低溫冷風(fēng)切削

　 　 該切削方法是一種用-10～-100℃的冷風(fēng)和非常微量的植物油代替冷卻和潤滑油劑冷卻的加工方法市贡。它由日本明治大學(xué)的橫川和彥等最先提出革惊。研究發(fā)現(xiàn)，在金屬切削加工過程中切果，如果只給加工點提供非常微量末雪、潤滑效果良好且未氧化的植物油，加工點就會因高溫而喪失潤滑性宰僧。若給加工點提供冷風(fēng)(-10～-100℃)材彪，就可以防止加工點的高溫化，避免上述情況發(fā)生琴儿。

　 　 冷風(fēng)切削時切削性能大大提高段化。試驗表明，冷風(fēng)切削造成、磨削在性能方面比油劑切削显熏、磨削提高了2倍以上。圖1所示是有晒屎、無植物油切削劑與冷風(fēng)時的切削性能對比情況喘蟆。可以看出鼓鲁，僅使用冷風(fēng)切削就比使用植物油切削的效果好蕴轨，而冷風(fēng)與微量植物油一起使用時，刀具的切削性能進(jìn)一步加強(qiáng)骇吭。試驗時的切削條件：工件直徑：f92～f98mm橙弱，切削速度：45.1～48.0m/min，進(jìn)給：0.5mm咱取，切削刀具：刀尖半徑R0.4傻椿，相當(dāng)于SKH4高速鋼，不重磨刀片姆歹。

　 　 ▲無精密潤滑油肤狞，無冷風(fēng)加工；■有精密潤滑油虽浆，無冷風(fēng)货瘫；

　 　 ●有精密潤滑油，有冷風(fēng)包惹；◆無精密潤滑油茵软，有-16.7℃冷風(fēng)

　 　 有、無植物油切削劑及冷風(fēng)時的切削性能

　 　使用溫度非常低的強(qiáng)冷風(fēng)加工時，為防止油劑凍結(jié)而喪失潤滑性枷瀑，可在加工前民氏，在刀具表面涂上微量的植物油，然后給加工點供應(yīng)強(qiáng)冷風(fēng)常枢。即不讓強(qiáng)冷風(fēng)與油劑混在一起久规，效果會更好。使用微量植物油劑旗扑，不但降低了切削能耗蹦骑，而且還消除了工件銹蝕現(xiàn)象。

　 　二臀防、干式切削在齒輪加工領(lǐng)域的應(yīng)用

　 　新的硬質(zhì)合金涂層方法和數(shù)控機(jī)床的使用眠菇，使圓柱齒輪制造出現(xiàn)新趨勢：無冷卻的硬質(zhì)合金刀具高速切削。若工藝參數(shù)按最佳設(shè)置袱衷，可使加工時間短捎废，刀具壽命更長。日本三菱公司致燥、美國格里森公司等都在這方面開展了卓有成效的研究登疗。

　 　日本三菱公司推出了世界上第一套干式滾切系統(tǒng)。它采用的切削速度可達(dá)到200m/min嫌蚤。干式滾切對滾刀有特殊的要求辐益，三菱公司設(shè)計的專用干式滾刀，采用MACH7高速鋼脱吱，表面涂有專用涂層智政，有助于散熱并減少刀具損耗，其壽命可延長到一般濕切方式的5倍芜监。這一系統(tǒng)在加工汽車末級傳動齒輪拾拄、大型載重齒輪、汽車小齒輪及行星齒輪時效果都很理想锦售，生產(chǎn)成本至少降低40%。

　 　 美國格里森公司用硬質(zhì)合金滾刀在Phoenix機(jī)床上用干式切削法加工錐齒輪荒懒，與傳統(tǒng)的高速鋼刀具濕式切削法相比茉蔗，降低切削時間為50%，而且齒輪的表面粗糙度顯著降低和幾何精度也大大提高装芬，加工精度可達(dá)AGMA12～13級锚躺。該公司生產(chǎn)的GP系列滾齒機(jī)，以其獨特的設(shè)計援栗，使其干切質(zhì)量能與濕切質(zhì)量媲美骄雇。其床身設(shè)計成大角度斜坡，以利切屑流動。床身內(nèi)部循環(huán)冷卻瑰侥，以利于維持熱平衡饼暑。此外，機(jī)床還配有一套真空除屑除塵系統(tǒng)洗做。這一系列滾齒機(jī)弓叛，滾切轉(zhuǎn)速可3000r/min。

　 　 高速干式切削法有如下優(yōu)點：首先诚纸，由于它省去了油屑分離過程撰筷，無冷卻潤滑油箱和油屑分離裝置以及相應(yīng)的電氣設(shè)備，因此畦徘，機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊毕籽。其次，這種方法極大地改善了加工環(huán)境井辆；加工費用也大大降低影钉。為進(jìn)一步延長刀具壽命、提高工件質(zhì)量掘剪，可在齒輪干式切削過程中平委，每小時使用10～1000ml潤滑油進(jìn)行微量潤滑。這種方法產(chǎn)生的切屑可以認(rèn)為是干切屑夺谁，工件的精度廉赔、表面質(zhì)量和內(nèi)應(yīng)力不受微量潤滑油的負(fù)面影響，還可以用自動控制設(shè)備進(jìn)行過程監(jiān)測固荷。

　 　 美國費特公司(LMT-Fette)用硬質(zhì)合金刀具干式滾切齒輪祥怖，使齒輪單件加工時間和成本明顯降低。日本堅藤鐵工所開發(fā)的KC250H型干式滾齒機(jī)应婴，采用硬質(zhì)合金滾刀抽胁、冷風(fēng)冷卻、微量潤滑林邪，進(jìn)行高速滾齒喜即，由于供給的是溫度穩(wěn)定的冷風(fēng)，工件的熱變形極小初禁。它與傳統(tǒng)的采用高速鋼滾刀KA220型濕式滾齒機(jī)相比套芦，加工速度提高了3.2倍，齒輪精度也明顯提高棘魏。

　 　 三短材、小結(jié)

　 　 干式切削與濕式切削相比，不但極大地提高了機(jī)床生產(chǎn)效率烹豫，降低了工件加工成本搭独，而且有利于保護(hù)環(huán)境婴削，節(jié)約自然資源。在國外牙肝，干式切削的研究和應(yīng)用都比較廣泛唉俗，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，目前在西歐已有近一半企業(yè)采用干式切削加工惊奇。國內(nèi)雖有部分機(jī)構(gòu)在從事這方面的研究工作互躬，但在齒輪加工領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用還是空白。

　 　 ISO和JIS14000系列標(biāo)準(zhǔn)分別于1996年制定生效颂郎，這些標(biāo)準(zhǔn)對環(huán)境管理及監(jiān)測有嚴(yán)格的規(guī)定吼渡。它們的實施，無疑是對我國機(jī)床產(chǎn)品出口的又一次挑戰(zhàn)乓序。為提高我國產(chǎn)品的技術(shù)含量和工藝創(chuàng)新能力寺酪，在國際市場競爭中立于不敗之地，開展干式切削加工技術(shù)的研究和開發(fā)是十分必要和迫切的替劈。

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