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切削加工的绿色化是制造业可持续发展的重要方向。高速干切削是一种新型的绿色制造方式。与传统的切削方式相比，高速干切削技术具有生产效率高、加工质量好、无环境污染等特点，具有很大的发展潜力，是未来切削加工发展的一个趋势。 高速干切削技术的产生 高速干切削的出现与高速切削和干切削有密切关系。高速切削具有切削效率高、切削力小、加工精度高、切削热集中、加工过程稳定以及可以加工各种难加工材料等特点。随着高速机床、加工中心的不断发展，切削速度和切削功率急剧提高，使得单位时间内的金属切除量大大增加，机床的切削液用量也越来越大。但高速切削时切削液实际上很难到达切削区，大量的切削液根本起不到实际的冷却作用。这不仅增加了制造成本，还加重了切削液对资源、环境等方面的负面影响。 干切削优点 干切削具有以下显着优点： ·由于不用冷却液，降低了生产成本； ·对环境无污染，对操作工无伤害，有利于清洁生产； ·提高切削效率，部分工件加工可实现以车代磨； ·提高被加工件的表面质量； ·适用范围广，车、铣、刨、钻、镗等高速钢刀具加工领域，干切削都可以大展其能。 干切削对刀具材料的要求 干切削的刀具材料必须要有优良的热硬性和耐磨性，以可有效地承受切削过程的高温；较低的摩擦系数，以可降低刀具与切屑与工件表面之间的摩擦抑制切削温度的上升；较高的强度和耐冲击性能，以可承受更大的切削力和更差的切削条件。要实现干切削，刀具材料有高的耐热性能（热硬性）和耐磨性能尤为必须。目前立方氮化硼（CBN）、聚晶立方氮化硼（PCBN）、金刚石、聚晶金刚石（PCD）、陶瓷（A12O3、Si3N4）、金属陶瓷（CERAMIC）、超细晶粒硬质合金和硬质合金涂层等刀具材料已广泛用于干切削之中。 低温冷风切削 该切削方法是一种用-10～-100℃的冷风和非常微量的植物油代替冷却和润滑油剂冷却的加工方法。它由日本明治大学的横川和彦等最先提出。研究发现，在金属切削加工过程中，如果只给加工点提供非常微量、润滑效果良好且未氧化的植物油，加工点就会因高温而丧失润滑性。若给加工点提供冷风（-10～-100℃），就可以防止加工点的高温化，避免上述情况发生。 冷风切削时切削性能大大提高。试验表明，冷风切削、磨削在性能方面比油剂切削、磨削提高了2倍以上。有、无植物油切削剂与冷风时的切削性能对比情况。可以看出，仅使用冷风切削就比使用植物的效果好，而冷风与微量植物油一起使用时，刀具的切削性能进一步加强。试验时的切削条件：工件直径：f92～f98mm，切削速度：45.1～48.0m/min，进给：0.5mm，切削刀具：刀尖半径R0.4，相当于SKH4高速钢，不重磨刀片。 ▲无精密润滑油，无冷风加工；-有精密润滑油，无冷风； ●有精密润滑油，有冷风；◆无精密润滑油，有-16.7℃冷风 有、无植物油切削剂及冷风时的切削性能 使用温度非常低的强冷风加工时，为防止油剂冻结而丧失润滑性，可在加工前，在刀具表面涂上微量的植物油，然后给加工点供应强冷风。即不让强冷风与油剂混在一起，效果会更好。使用微量植物油剂，不但降低了切削能耗，而且还消除了工件锈蚀现象。 干切削加工技术是一种在加工过程中不用或微量使用切削液的加工技术，是一种对环境污染源头进行控制的清洁环保制造工艺。它作为一种新型的绿色制造技术，不仅环境污染小，而且可以省去与切削液有关的装置，简化生产系统，能大幅度降低产品的生产成本，通时形成的切屑干净清洁，便于回收处理。干切削已成为目前绿色制造工艺研究的一个热点，并已经在实际加工中得到了成功应用。 干式切削的完成必须有相对高性能高质量的刀具相配合为什么这么说呢？切削液的主要作用是冷却，润滑，排屑作用。没有了切削液在加工过程中刀具需要有承受高温的性能，也就是所谓的高温红硬性要好，而且需要良好的耐磨性。并且断屑排屑要快，不至于划伤表面。 |
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