干切削加工关键技术的研究

３ 干切 削加 工的 关键 技 术
３ １ 干 切 削 的 刀 具 技 术 ．
只要加工过 程不使用 切削液 或使用微量切 削液 ，ｊ － 出 ｊ ｒ ￣－
工件 形成 切屑干燥 、 干净 ” 清洁 ） “ （ 且能保证 加工质 量方法 ， 就
可 归结 为干切削 技术范 畴 。如采用 最小量 润滑技 术 （ ｎｍ ｌ Ｍｉｉ ａ Ｑ ａｔ ｕ ｒ ａ ｏ ， Ｌ 法加工时 ， ｕ ｎ ｔ Ｌ ｂｉ ｔ ｎ ＭＱ ） ｉ ｙ ｃｉ 工件 切屑 可保持 干燥 ， 过 去文献称 之为“ 准干切削 ” Ｎ ａ－ ｒ ｃ ｔｎ ）实际上从广 义来 （ ｅｒＤ ｙ ｕｔ ｇ ， ｉ 说， 可认为其 属于干切削 范畴。
干 切 削 技 术 可 表 述 为 ：切 削 过 程 不 使 用 切 削 液 或 使 用 微
由于不使用 切削液 ，干切削时 的切 削温度 比普通湿 切削
高很 多 ， 刀具能否 承受 干切削时 的巨大热 能 ， 实现 干切削的 是
关键 。这方面主要措施有 ：
（） １ 采用新型 的刀具材料 。 干切削不仅 要求刀具材料 具有
用 ， 化 了生产系统 ， 约了生产成本 。 简 节
新 工艺 和新技术 。随着绿色制造 、 清洁制造等生产理念 的成熟 ，
人们越来越清醒地意识到 ， 切削液大量使用所带来负 面影 响 ：
一
（） ３ 节省 了与切 削液及切 屑处理有关 的费用 ； （） ４ 不产生环境污染及 与切削液有关 的安 全与质量事故 。
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ４ ２ １－ ３ ０
（） ２ 采用 涂层 技术 。对刀具进行 涂层处理 ， 是提高刀具性
能 的重要途 径。刀具的涂层不仅提 高了刀具表面硬度 ， 而且 能 降低刀具 ／ 件和刀具 ， 削表面之前 的摩擦 ， 能隔断切削 工 切 也
区的热量传 人刀具（ 。目前使 用的刀具 中有 ４ ％是涂层刀 片） Ｊ ０ 具 ， 的涂层 还在不断 出现 ， 用涂层刀具 实现 干切削加工 的 新 使 趋 势在不断增 长。近 １ ０年来 ， 刀具涂层技 术发展十分迅速 ， 涂
关键词 ： 干切 削 ； 削液 ； 键 技 术 切 关 中 图 分 类 号 ： Ｇ５ １ Ｔ ０ 文献标 识码 ： Ｂ
文章编号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ０ － １ ９ ０ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ ６ ０ — ２ ０） ５
伴 随着信息技术 的发展 ， 制造技术 ａ ＿ 方法上涌现 了许 多 ｎ＿ Ｔ
发展 战略实施 ； 三 是 直 接 危 害 车 间工 人 身 体 健 康 。
究 的热 点之一 ， 并在 车、 、 、 、 削加 工 中得到 了成功 的 铣 钻 铰 镗
应 用。
２２ 干 切 削工 艺 的不 足 之 处 。 和 相 同条件 下 的湿 切 削加 工 相 比 ， 切 削也 有 不 足 的地 方 ： 千
环 境 问题 和资源 问题 ，是 当前 以至今 后人类 社会 面临主
要 问题 。为实现可持续发展 战略 目标 ， 制造企业取得经 济效 使
益 与 社 会 效 益 协 调 优 化 ， 究 实 现绿 色 制 造 ， 指 导 业 界 生 产 研 对
具有十分重要 现实意义 。
（） １ 直接的加工能耗 （ 加工变形能 和摩 擦能耗 ） 大 ， 削 增 切 温度增 高 ； （） ２ 刀具 、 切削接 触 区的摩 擦状 态及磨损 机理 发生改 变 。 刀具磨损加 快 ； （） ３ 切屑 因较 高的热塑性而难 以折 断和控制 ， 切屑 的收集
作者 简介 ： 青 （９ ４ ）男 ， 南岳阳人 ， 柳 １７ 一 ， 湖 讲师 ， 一直 从事数控加 工与操作 的教 学工作 。
１９ ５
Ｅｑ ｉ ｕ ｐｍｅ ｔ ａ ｕ ａ ｔｉ ｃ ｏｏ ｙ Ｎｏ６， ０１ ｎ Ｍ ｎ ｆ ｃｒｎｇＴｅ ｈｎ ｌｇ ． ２ ０
《 装备制造技术｝０ ０ ２ １ 年第 ６ 期
干切 削加 工关 键技 术 的研 究
柳 青
（ 阳职业技术 学院 ， 岳 湖南 岳 阳 ４ ４ ０ ） １０ ０
摘 要： 阐述 采用干切 削技 术加工这种绿 色制造技 术 的意义 ， 并对干切 削技 术在应 用中保 证 实施 的措施做 了探 讨和研 究。
加具有 优异高温力 学性能 、高化学稳定 性和热稳 定性及 高抗
热震性 的刀具材料 ，是推动 干切削技术 发展和 广泛应用 的重
要前提 。
Байду номын сангаас２ 干 切 削加 工 的特 点
２１ 干切削工艺 的优点 ． 由于不使用切 削液 ，完全 消除 了切 削液导致 的一系列 负 面效应 。与湿 切削相 比 ， 干切削具有 以下 优点 ： （） １ 形成 的切屑干净 、 清洁 、 无污染 ， 易于 回收和处理 ； （） ２ 省去 了与 切削液有 关 的传 输 、 过滤 、 回收等装 置及 费
极 高的热硬性 和热韧性 ， 而且还须有 良好 的耐磨性 、 耐热 冲击
和抗粘 结性。目前 已发展 的刀具材料 主要有金 刚石 、 立方 氮化 硼、 陶瓷 、 金属陶瓷 、 涂层和超细 晶粒硬 质合金等 。 发展具 有更
量切 削液 ，加工 出工件形成切 屑干燥 、 干净” 清洁 ）的高精 “ （ 度、 高效率先进 加工技术 。
由 于具 有 这 些 优 点 ，干 切 削 已成 为 目前 清 洁 制 造 工 艺 研
是零件生 产成本大 幅度提 高 ， 有统 计数据表 明 ， 零件加
工 总成 本 中， 切削液费用约 占 １ ６％， 而刀具 费用仅 占 ４％； 二 是造成对环境 严重 污染 ， 坏生态环境 ， 利于可 持续 破 不
和排除较 为困难 ； （ ） 工 表 面质 量 易 于 恶 化 。 ４ 加
１ 干 切 削技术 的 内涵
干切削 技术 ，通 常都指不 使用切削液来 进行切 削加工 的 技术方法 ， 相对传统 使用切 削液加工 （ 湿加工 ） 法而言 ， 天 方 今
更应 该从广义上来理 解干切削技术 ：