機(jī)床商務(wù)網(wǎng)
資料下載
未來金屬切削加工的發(fā)展趨勢(shì)之干式切削加工
閱讀：225 發(fā)布時(shí)間：2011-4-6| 提 供 商 | 滕州市旭力機(jī)械制造有限責(zé)任公司 | 資料大小 | 0K |
|---|---|---|---|
| 資料圖片 | 下載次數(shù) | 0次 | |
| 資料類型 | 瀏覽次數(shù) | 225次 | |
| 免費(fèi)下載 |
干式切削加工是未來金屬切削加工的發(fā)展趨勢(shì)之一。近年來工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視干式切削，為了貫徹環(huán)境保護(hù)政策，大力研究、開發(fā)和實(shí)施這種新型加工方法。切削液在工作中對(duì)降低切削溫度起了很好的作用，有利于斷屑和排屑，但同時(shí)也存在一些問題，冷卻液的使用、存儲(chǔ)、保潔和處理等都十分繁瑣，且成本很高。切削液對(duì)環(huán)境和操作者身體健康的危害使其使用受到限制。切削液的處理也大大提高了加工成本，這些費(fèi)用常常被低估，因?yàn)樗鼈儼陂g接費(fèi)用之中。據(jù)美國(guó)企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，在集中冷卻液加工系統(tǒng)中，切削液占總成本的14%～16%，而刀具成本只占2%～4%。據(jù)預(yù)測(cè)，如果20%的切削加工采用干式切削加工，總的制造成本可降低1.6%。因此，未來切削加工的方向是采用盡量少的切削液，耐高溫切削材料和涂層使得干加工在機(jī)械制造領(lǐng)域變?yōu)榭赡堋?
干式切削加工刀具的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)干式切削刀具時(shí)需要考慮刀具幾何形狀、刀具材料和涂層之間的相互兼顧，不能只通過選擇合適的刀具材料來進(jìn)行干式加工，也不能只采用涂層方法使傳統(tǒng)刀具變成干式加工刀具。傳統(tǒng)切削加工時(shí)，各種加工方式對(duì)刀具設(shè)計(jì)提出了不同要求。干式切削加工刀具必須具備下列條件：高耐熱性、高耐磨性的刀具材料；切屑和刀具之間的摩擦系數(shù)盡可能小；刀具形狀可保證排屑流暢、易于散熱；高的強(qiáng)度和沖擊韌性等。
干式切削加工刀具的設(shè)計(jì)必須考慮以下三個(gè)方面：
（1）刀具幾何形狀。熱效應(yīng)是干式切削加工需要解決的基本問題。刀具設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮使剛開始切削加工時(shí)產(chǎn)生熱的可能性小，因此必須保證刀具切削力小、摩擦小。深孔加工刀具的切削難題是很難將切屑排出，因此刀具設(shè)計(jì)必須保證良好的排屑效果。在小切削力情況下的設(shè)計(jì)原則為大前角和大圓度切削角。
（2）刀具材料。干式切削加工時(shí)，刀具材料zui重要的特性是耐高溫性。如果必須采用大前角，則材料的高硬度是必需的。目前適用于干式切削加工的刀具材料主要有超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金、CBN、PCD、陶瓷和金屬陶瓷等。
（3）刀具涂層。切削加工可以不采用切削液的主要原因之一是刀具涂層的應(yīng)用，它可通過抑制從切削區(qū)到刀片的熱傳導(dǎo)來降低溫度沖擊。因此，刀具材料可通過涂層處理來實(shí)現(xiàn)“固體潤(rùn)滑”，以減少摩擦和粘結(jié)磨損，使刀具吸收熱量較少，能承受較高的切削溫度。涂層在干式切削加工中的功能是將刀具與被切削材料隔離，減少摩擦，起到隔熱作用。干式切削加工刀具通?？刹捎肨iAIN涂層，它有很好的耐熱性能和高溫性能，與TiN，TiCN涂層相比，由于添加了Al，從而使刀具的抗氧化性能得到極大改善，非常適用于高速加工和干式加工，它的切削性能在高溫連續(xù)切削時(shí)可比TiC涂層提高四倍。
干式切削加工的冷卻和潤(rùn)滑
干式切削加工時(shí)如果采用噴霧冷卻，可以避免采用切削液時(shí)的負(fù)面影響，這意味著刀具和工件不需長(zhǎng)時(shí)間冷卻，切屑與刀具之間分離時(shí)間較短，而排屑顯得比較困難。解決這些不利因素可通過刀具設(shè)計(jì)和涂層技術(shù)來補(bǔ)救。但有時(shí)還不夠，必要時(shí)可適量使用冷卻和潤(rùn)滑介質(zhì)。切削加工中少量使用冷卻或潤(rùn)滑介質(zhì)也稱為準(zhǔn)干式切削加工。實(shí)際應(yīng)用方法包括壓縮空氣或冷風(fēng)冷卻，在車削時(shí)可采用-20℃冷風(fēng)及少量潤(rùn)滑油；鉆削時(shí)可采用噴霧潤(rùn)滑等。
干式切削加工意味著在鉆削、車削和鏜削過程中可以不用切削液，從而大大節(jié)約加工成本和保護(hù)環(huán)境。一般來講，減少切削液的使用可以節(jié)省10%～15%的加工成本。目前，歐洲和日本非常重視干式切削加工的研究。歐洲工業(yè)界已逐漸認(rèn)識(shí)到干式切削加工的優(yōu)勢(shì)，在大批量生產(chǎn)中，已有約10%～15%的加工采用了干式切削加工。