切削液的使用必須符合環(huán)保要求，為此人們進(jìn)行了大量的探索與研究拦止，如開發(fā)新型切削液报嵌、加強(qiáng)切削液管理、采用切削廢液處理技術(shù)以及改進(jìn)冷卻方法等贡未，試圖減小使用切削液所帶來的不利影響种樱，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俊卤，干切削(Dry Cutting)是一種可行的方法嫩挤。本文結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)外在干切削加工技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)害幅，分析了影響干切削加工的因素，在此基礎(chǔ)上探討了實(shí)現(xiàn)干切削加工的一些措施岂昭，最后簡要介紹了國內(nèi)外對干切削加工的研究與應(yīng)用情況以现。

　　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(fù)面效應(yīng)约啊，主要具有如下特點(diǎn)：(1)形成的切屑潔凈邑遏、無污染、易于回收和處理瘫笋；(2)省去了與切削液有關(guān)的供應(yīng)路旬、回收、過濾等有關(guān)裝置的購買及保養(yǎng)費(fèi)用锨堵，以及與切屑哑回、切削液處理有關(guān)的費(fèi)用，既簡化了生產(chǎn)系統(tǒng)属胖，又節(jié)約了生產(chǎn)成本荧肴；(3)不污染環(huán)境，工廠無需承擔(dān)切削廢液污染責(zé)任莲疤，也不會發(fā)生與切削液有關(guān)的安全及質(zhì)量事故恃定。

　　然而在加工中若不使用切削液，會使切削狀態(tài)進(jìn)一步惡化砍机，即切削溫度升高寞殿，刀具/切屑及刀具/工件表面之間的摩擦?xí)M(jìn)一步加劇，排屑不暢铭莱，刀具壽命降低骡尽，并使加工表面質(zhì)量變差。因此擅编，要使干切削加工能順利進(jìn)行攀细，就必須尋求技術(shù)上的解決方案，使其能彌補(bǔ)切削液的主要功能爱态。這就要求仔細(xì)分析各種特定的邊界條件和影響干切削加工的復(fù)雜因素谭贪。

　　2實(shí)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(yīng)用的關(guān)鍵之一。在干切削加工時锦担，一般采用比普通加工要高的切削速度俭识，這樣可以加速排屑及散熱，從而提高刀具壽命洞渔、增加刀具的抗熱性能套媚。但在高速切削時，切削區(qū)會產(chǎn)生大量的熱量磁椒，切削用量越大堤瘤，切削區(qū)的溫度也越高玫芦，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)宙橱，既可承受切削過程中的高溫么缴，進(jìn)行高速切削，又可使產(chǎn)生的大部分熱量傳給切屑版掘，即可進(jìn)行干切削加工犁式。

　　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(jié)硬質(zhì)合金昔疆、涂層硬質(zhì)合金蚌汁、陶瓷、涂層HSS谤郑、金剛石及立方氮化硼(CBN)等鲸嫁。近年來，還在Al2O3基體中添加20%～30%的SiC晶須直呈，形成了“晶須增韌陶瓷”兜诞。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)展方向的障礙物忽畏，使刀具的韌性大幅度提高惋涌，是一種很有發(fā)展前途的干切削刀具材料。

　　開發(fā)刀具涂層技術(shù)

　　適宜的刀具涂層不僅可以增強(qiáng)刀具的抗熱性能赖钞，降低刀具/切屑及刀具/工件表面之間的摩擦系數(shù)腰素，減少刀具磨損，而且能降低切削力和切削溫度雪营，提高刀具壽命弓千，并能改善加工表面質(zhì)量。因此献起，開發(fā)刀具涂層技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)干切削加工的關(guān)鍵之一洋访。

　　目前，干切削刀具涂層技術(shù)的主要發(fā)展趨勢：一是采用“軟”涂層谴餐，如德國Guhring公司開發(fā)的“MOVIC”軟涂層工藝捌显，就是在刀具表面涂覆一層固體潤滑劑-MoS2，這種涂層刀具表面有潤滑功能总寒，在加工時可減少切屑與刀具之間的摩擦，避免產(chǎn)生積屑瘤理肺，提高刀具壽命摄闸。試驗(yàn)表明，在含9%Si的鋁合金上進(jìn)行干攻絲加工妹萨，未涂層絲錐只能加工20個孔蟹故，TiAlN涂層絲錐可加工1000個孔措瑞，而MOVIC涂層絲錐可加工4000個孔。二是采用軟/硬組合涂層逾丑，即先在刀具上涂上“硬”涂層(如TiN)虹喉，再在其上涂“軟”涂層(如MoS2)。如采用一種(Ti嘲孙，Al)N+MoS2涂層的鉆頭干鉆削灰鑄鐵發(fā)動機(jī)缸體上的深孔啤糙，刀具壽命高達(dá)1600min，而只涂TiN或TiCN涂層的鉆頭魂姆，其壽命分別為19.6min和44min锉累。

　　優(yōu)化刀具幾何形狀

　　在干切削加工中，刀具幾何形狀的優(yōu)化非常重要澜茁。標(biāo)準(zhǔn)刀具不宜采用干式切削猩蓝，為此干切削加工應(yīng)選擇優(yōu)化的刀具幾何形狀，以減少加工中刀具與切屑間的摩擦从肮。刀具幾何形狀優(yōu)化應(yīng)做到：第一筐子、減少刀具/工件表面之間的接觸面積，如鉆頭應(yīng)減少倒錐和螺旋角缓苛；第二芳撒、考慮刀具表面的最大潤滑性，防止積屑瘤的產(chǎn)生他嫡。

　　此外在干切削加工時番官，細(xì)顆粒優(yōu)質(zhì)硬質(zhì)合金刀具和金剛石刀具的切削刃口可作輕微的小鈍化，以其自身基體的強(qiáng)度來保持刃口的鋒利钢属，達(dá)到降低切削溫度的目的徘熔。這不但可保持刀具的高性能，而且還可保持刀具的最佳使用壽命淆党。

　　采用MQL技術(shù)

　　在無法完全實(shí)現(xiàn)干切削的情形下酷师，可采用“切削液最少量(Minimal Quantities of Lubricant，MQL)”技術(shù)來盡量減少切削液的使用量染乌，MQL也稱為準(zhǔn)干切削(Near Dry Cutting)山孔。這里的“切削液最少量”是指供給切削過程很少量的切削液(當(dāng)機(jī)床工作在最佳條件下時，切削液消耗量應(yīng)在50mL/h以下荷憋，而采用正常射流冷卻時的切削液消耗量可能超過6L/min)台颠。

　　MQL技術(shù)主要有氣霧外部潤滑和內(nèi)部冷卻兩種方式：氣霧外部潤滑方式是將冷卻液送入噴射冷卻系統(tǒng)里面與氣體混合，在高壓下通過一個多頭噴嘴將霧化為毫微米級的氣霧不斷噴射到刀具表面搬雳，對刀具進(jìn)行冷卻和潤滑为或；氣霧內(nèi)冷卻方式是直接將冷卻氣霧通過主軸和刀具送入切削區(qū)域，對其進(jìn)行冷卻和潤滑晃键。根據(jù)加工需要特棕，可將內(nèi)漱啥、外氣霧兩種冷卻潤滑方式配合使用，效果會更佳创哩。

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