一、高速干式切削發(fā)展趨勢(shì)

 　　所謂干式切削就是完全不用冷卻潤(rùn)滑液的切削奔祟，而部分工序用冷卻潤(rùn)滑液瘾夯，部分工序不用冷卻潤(rùn)滑液的切削，稱為準(zhǔn)干式切削，人們稱它們?yōu)榫G色切削淫韧。二十多年前裸朱，切削液非常便宜，它所占生產(chǎn)車間成本的比例不足3%嘿帆，可現(xiàn)在切削液占生產(chǎn)車間成本的比例上升到12-15%龟付，而且那些含油的切削液排放污染，以及切削液高溫產(chǎn)生的煙霧治理泞氯，都會(huì)讓制造廠家花費(fèi)更多額外的費(fèi)用×莶纾現(xiàn)在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，非常重視干式切削的研究與應(yīng)用薄塘，并且取得了可喜的進(jìn)步掠恢。隨著高速切削應(yīng)用范圍日益廣泛，刀具材料和結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展悠垛，機(jī)床性能的不斷完善线定，高速干式切削的應(yīng)用在不久的將來(lái)會(huì)越來(lái)越廣泛。

    　在我國(guó)高速干式切削還沒(méi)有引起人們的足夠重視确买，很多人認(rèn)為切削液是取得良好加工表面質(zhì)量斤讥，提高刀具壽命的必需條件，切削加工不可能離開(kāi)切削液的概念在他們心中根深蒂固湾趾，思想上一下子不能接受干式切削芭商，存在著很大的思維慣性阻力。事實(shí)上搀缠，隨著刀具材料的日益發(fā)展铛楣，新的硬質(zhì)合金牌號(hào)刀具，特別是那些涂層牌號(hào)刀具艺普，在高速蛉艾、高溫切削條伯下，完全可以不用切削液衷敌，切削效率會(huì)更高勿侯，特別是那些繼續(xù)切削，切削區(qū)溫度超高移履，更不適宜用切削液诫痹。例如，當(dāng)切削區(qū)溫度高于 130m/min時(shí)权扭，刀尖切入工件不到40秒寨今，切削液在到達(dá)切削區(qū)之前就已經(jīng)蒸發(fā)了，冷卻效果微乎其微某澡，切削液反而會(huì)使刀具產(chǎn)生溫度的激烈變化叼榄，盡管高速干式切削時(shí)乳侮，也會(huì)有類似的加熱和冷卻，但加入了切削液硼货，溫度變化會(huì)大得多诉德，刀具自工件切出時(shí)冷卻，切入時(shí)溫度又驟然上升钢怪，刀具就會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力柱洽，導(dǎo)致刀具產(chǎn)生裂紋，大大縮短刀具使用壽命鲁修。相反本谜，高速干式切削通常能處長(zhǎng)刀具壽命。例如偎窘，我廠原來(lái)在T618M上用YT30刀片精鏜孔乌助，剛開(kāi)始使用切削液，切削速度為80m/min陌知，做10-15件就要換刀他托，后改為用機(jī)夾小模塊刀具SCGT09T308-PF、GC4015纵诞、切削速度為300m/上祈，不使用切削液培遵，可以做60-70件才換刀浙芙。

    　當(dāng)然，并不是說(shuō)籽腕，要人們現(xiàn)在馬上就淘汰切削液嗡呼，對(duì)于鉆削來(lái)說(shuō)，目前切削液還是需要的皇耗，另外南窗，對(duì)于低速切削難加工材料以及表面粗糙度高的地方，暫時(shí)還離不開(kāi)切削液碘云，只是會(huì)帶來(lái)非常有害的環(huán)境污染谨跌，需要花高額的治理費(fèi)用。人們從現(xiàn)在開(kāi)始心里上要接受并重視干式切削拦腌，并做好干式切削來(lái)臨時(shí)的技術(shù)準(zhǔn)備工作吊烫。高速干式切削對(duì)切削刀具和切削機(jī)床都有更高的要求。

二岭限、對(duì)切削刀具的要求

   　高速干式切削刀具最重要特征是：耐高溫性谍钝、耐磨性、高強(qiáng)度和高沖擊韌性酣器。目前椭徙，適用在高速干式切削的刀具材料主要有：硬質(zhì)合多涂層刀具熊过、金屬陶瓷刀具、陶瓷刀具征乳、立方氮化硼(CBN)胖真、聚晶金剛石(PCD)等，刀具材料必須根據(jù)加工材料和加工性質(zhì)來(lái)選擇拐迁。①硬質(zhì)合金涂層刀具的涂層就像一層熱屏障蹭劈，具有能抵制從切削區(qū)到刀片的熱傳導(dǎo)，來(lái)減緩溫度的沖擊线召。用薄涂層刀片進(jìn)行干式切削可以延長(zhǎng)刀具壽命40%铺韧，涂層材料氮化鈦(TiN)在所有涂層刀具中占80%，然而在高速干式切削的情況下缓淹，最好選用涂層氮鋁鈦(TiAlN)哈打，在高溫連續(xù)切削時(shí)，TiAlN優(yōu)于TiN四倍讯壶。②金屬陶瓷是一種先進(jìn)的硬質(zhì)合金料仗，比常規(guī)的硬質(zhì)合金能承受更高切削溫度，但缺乏硬質(zhì)合金的耐沖擊性伏蚊、韌性和強(qiáng)度立轧。金屬陶瓷最適用于精度高、表面粗糙度高的連續(xù)表面的切削加工躏吊。陶瓷刀具類似于金屬陶瓷氛改，比硬質(zhì)合金具有更高的化學(xué)穩(wěn)定性，可以在高速切削條件下長(zhǎng)時(shí)間地持續(xù)加工比伏，特別適合加工灰鑄鐵臊癞、球墨鑄鐵、淬硬鋼吸畸、未淬硬鋼和耐熱合金鋼的切削加工绣嫉，但它不能加工鋁材。③立方氮化硼CBN是一種非常硬的刀具材料翁脓，具有極好的高溫硬度普计，可以高達(dá)2000℃，盡管比硬質(zhì)合金脆得多漫北，比陶瓷耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性差迂唤，但是它比陶瓷刀具有較高的沖擊強(qiáng)度和抗破碎能力。因此CBN刀具最好用于加工硬度高于HRC48的淬火鋼淹误。④聚晶金鋼石PCD是最硬的刀具材料窜货，它是最耐磨的，刀具壽命是硬質(zhì)合金的100倍湘发。PCD對(duì)黑色金屬的親和力末雪，會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)犀村，因此PCD材料只能用于加工非鐵材料、有色金屬材彪，尤其是適用于磨擦很厲害的高硅鋁金屬观挎。

　　高速干式切削，除了必須考慮刀具材料的選用外段化，還必須改進(jìn)刀結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)嘁捷。刀具與切屑之間的磨擦系數(shù)要盡可能小，排屑流暢显熏，易于散熱雄嚣，寬闊的容屑槽有助于切屑的排除，增大刀具前角喘蟆，可以減小切削力和切削熱缓升，刀具的前角可以適當(dāng)加大些，另外蕴轨，刀具主副切削刃連接處應(yīng)有采用修圓刀尖或倒角刀尖港谊，增大刀具圓角，加大刀尖附近刃區(qū)長(zhǎng)度橙弱，能有效地提高刀具的高溫強(qiáng)度和耐磨性歧寺。

三、對(duì)切削機(jī)床的要求

   　 高速干式切削傻椿，選定正確的機(jī)床和恰當(dāng)?shù)难b備是很重要的阅秀。切削機(jī)床必須足夠高的剛性，較高的生產(chǎn)效率和機(jī)床精度的穩(wěn)定性萤野。機(jī)床的結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成沒(méi)有聚集切屑的洼坑和高臺(tái)赫赊，能迅速排除切削熱源诞只，保持機(jī)床精度的穩(wěn)定性杜诲。機(jī)床的冷卻應(yīng)采用噴霧、冷風(fēng)或壓縮空氣包惹。排屑方式常用排屑螺旋與傳送器將切屑排到機(jī)床外茵软，如果排屑器出了故障可以用壓縮空氣將切屑排到機(jī)床外。為了保護(hù)導(dǎo)軌箫乳、絲桿等精密零部件枷瀑，機(jī)床應(yīng)設(shè)計(jì)有防護(hù)罩和灰塵收集器。

四浊丑、結(jié)束語(yǔ)

　　高速干式切削可以保護(hù)環(huán)境和降低生產(chǎn)成本常枢，刀具材料必須具有耐高溫性、耐磨性湖笨、高強(qiáng)度和高沖擊韌性旗扑，刀具結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)成切削力小蹦骑、磨擦力小、排屑效果好的幾何結(jié)構(gòu)臀防，采用大前角和大圓度切削角眠菇。切削機(jī)床必須較高的剛性、抗振性和熱穩(wěn)定性袱衷，機(jī)床要配有灰塵收集器和空氣傳送系統(tǒng)捎废。

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