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(wú)冷卻、潤(rùn)滑油劑的作用下，采用很高的切削速度進(jìn)行切削加工符站。干式切削必須選用適當(dāng)?shù)那邢鳁l件。首先毛咸，采用很高的切削速度弯沥，盡量縮短刀具與工件間的接觸時(shí)間，再用壓縮空氣或其他類似的方法移去切屑造星，以控制工作區(qū)域的溫度鸳辛。隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛使用，機(jī)床剛性和動(dòng)態(tài)性能不斷提高搬洪，提高機(jī)床的切削速度并非難事贸掰。實(shí)踐證明，當(dāng)切削參數(shù)設(shè)置正確時(shí)燃拥，切削產(chǎn)生的熱量80%可被切屑帶走审胚。

　　高速干式切削法對(duì)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，可在無(wú)切削液條件下工作礼旅。新型硬質(zhì)合金膳叨、聚晶陶瓷和CBN等切削材料是干式切削刀具的首選材料；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)痘系，并輔以排屑良好的刀具結(jié)構(gòu)菲嘴，減少熱量堆積；③干式切削刀具還應(yīng)具有比濕式切削刀具更高的強(qiáng)度和抗沖擊韌性汰翠。

　　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(rùn)滑油劑冷卻的加工方法龄坪。它由日本明治大學(xué)的橫川和彥等最先提出。研究發(fā)現(xiàn)，在金屬切削加工過(guò)程中健田，如果只給加工點(diǎn)提供非常微量烛卧、潤(rùn)滑效果良好且未氧化的植物油，加工點(diǎn)就會(huì)因高溫而喪失潤(rùn)滑性妓局。若給加工點(diǎn)提供冷風(fēng)(-10～- 100℃)总放，就可以防止加工點(diǎn)的高溫化，避免上述情況發(fā)生好爬。

　　冷風(fēng)切削時(shí)切削性能大大提高侥嫂。試驗(yàn)表明，冷風(fēng)切削蒸撕、磨削在性能方面比油劑切削莽入、磨削提高了2倍以上。有跑放、無(wú)植物油切削劑與冷風(fēng)時(shí)的切削性能對(duì)比情況年笋。可以看出味专，僅使用冷風(fēng)切削就比使用植物的效果好，而冷風(fēng)與微量植物油一起使用時(shí)透汞，刀具的切削性能進(jìn)一步加強(qiáng)数荤。試驗(yàn)時(shí)的切削條件：工件直徑：f92～f98mm，切削速度：45.1～48.0m/min薄肉，進(jìn)給：0.5mm阴戚，切削刀具：刀尖半徑R0.4，相當(dāng)于SKH4高速鋼某亩，不重磨刀片笋熬。

　　▲無(wú)精密潤(rùn)滑油，無(wú)冷風(fēng)加工腻菇；-有精密潤(rùn)滑油胳螟，無(wú)冷風(fēng)；●有精密潤(rùn)滑油筹吐，有冷風(fēng)糖耸；◆無(wú)精密潤(rùn)滑油，有-16.7℃冷風(fēng)有丘薛、無(wú)植物油切削劑及冷風(fēng)時(shí)的切削性能使用溫度非常低的強(qiáng)冷風(fēng)加工時(shí)嘉竟，為防止油劑凍結(jié)而喪失潤(rùn)滑性，可在加工前洋侨，在刀具表面涂上微量的植物油舍扰，然后給加工點(diǎn)供應(yīng)強(qiáng)冷風(fēng)。即不讓強(qiáng)冷風(fēng)與油劑混在一起希坚，效果會(huì)更好边苹。使用微量植物油劑陵且，不但降低了切削能耗，而且還消除了工件銹蝕現(xiàn)象犀进。

　　二嵌鳖、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，使圓柱齒輪制造出現(xiàn)新趨勢(shì)：無(wú)冷卻的硬質(zhì)合金刀具高速切削膊节。若工藝參數(shù)按最佳設(shè)置及裂，可使加工時(shí)間短，刀具壽命更長(zhǎng)原拉。日本三菱公司嘀矢、美國(guó)格里森公司等都在這方面開展了卓有成效的研究。

　　日本三菱公司推出了世界上第一套干式滾切系統(tǒng)堵套。它采用的切削速度是傳統(tǒng)滾切速度的)倍昵例，可達(dá)到200m/min。干式滾切對(duì)滾刀有特殊的要求端皮，三菱公司設(shè)計(jì)的專用干式滾刀锣裆，采用MACH7高速鋼，表面涂有專用涂層腰凫，有助于散熱并減少刀具損耗泞驴，其壽命可延長(zhǎng)到一般濕切方式的5倍。這一系統(tǒng)在加工汽車末級(jí)傳動(dòng)齒輪逢防、大型載重齒輪叶沛、汽車小齒輪及行星齒輪時(shí)效果都很理想，生產(chǎn)成本至少降低40%忘朝。

　　美國(guó)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灰署，與傳統(tǒng)的高速鋼刀具濕式切削法相比，降低切削時(shí)間為50%局嘁，而且齒輪的表面粗糙度顯著降低和幾何精度也大大提高溉箕，加工精度可達(dá)AGMA12～13級(jí)。該公司生產(chǎn)的GP系列滾齒機(jī)导狡，以其獨(dú)特的設(shè)計(jì)约巷，使其干切質(zhì)量能與濕切質(zhì)量媲美。其床身設(shè)計(jì)成大角度斜坡旱捧，以利切屑流動(dòng)独郎。床身內(nèi)部循環(huán)冷卻，以利于維持熱平衡枚赡。此外氓癌，機(jī)床還配有一套真空除屑除塵系統(tǒng)。這一系列滾齒機(jī)，滾切轉(zhuǎn)速可達(dá)3000r/min她蛉。

　　高速干式切削法有如下優(yōu)點(diǎn)：首先贺坝，由于它省去了油屑分離過(guò)程，無(wú)冷卻潤(rùn)滑油箱和油屑分離裝置以及相應(yīng)的電氣設(shè)備赚兰，因此俘噩，機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊。其次郎石，這種方法極大地改善了加工環(huán)境逾辕；加工費(fèi)用也大大降低。為進(jìn)一步延長(zhǎng)刀具壽命认吕、提高工件質(zhì)量煮沸，可在齒輪干式切削過(guò)程中，每小時(shí)使用10～1000ml潤(rùn)滑油進(jìn)行微量潤(rùn)滑沼昵。這種方法產(chǎn)生的切屑可以認(rèn)為是干切屑腾枣，工件的精度、表面質(zhì)量和內(nèi)應(yīng)力不受微量潤(rùn)滑油的負(fù)面影響极金，還可以用自動(dòng)控制設(shè)備進(jìn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)跨跨。

　　美國(guó)費(fèi)特公司(LMT-Fette)用硬質(zhì)合金刀具干式滾切齒輪，使齒輪單件加工時(shí)間和成本明顯降低囱皿。日本堅(jiān)藤鐵工所開發(fā)的KC250H型干式滾齒機(jī)歹叮，采用硬質(zhì)合金滾刀、冷風(fēng)冷卻铆帽、微量潤(rùn)滑，進(jìn)行高速滾齒德谅，由于供給的是溫度穩(wěn)定的冷風(fēng)爹橱，工件的熱變形極小。它與傳統(tǒng)的采用高速鋼滾刀KA220型濕式滾齒機(jī)相比窄做，加工速度提高了3.2倍愧驱，齒輪精度也明顯提高。

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