绿色切削技术介绍
MQL 加工技术(微量润滑加工技术)
MQL 加工技术(微量润滑加工技术) 1 引言在金属切屑加工中, 切削液具有冷却、润滑、排屑、清洗和防锈等功能, 使用切屑液对延长刀具使用寿命、减少切削力、保证加工精度和加工质量起着重要作用。
然而随着人类对环境、健康和成本的日益关注, 切削液所带来的负面影响已不容忽视: 切削液的处理和排放易引起环境污染。
切削液雾对操作工人的健康构成威胁, 易诱发多种皮肤病、呼吸道和肺部疾病甚至是癌症。
此外, 切削液的使用成本相当昂贵。
据德国最新统计数据表明:与切削液有关的费用相当于全部制造费用的7%~17%, 而工具费用仅占2%~4%[1]。
在可持续发展战略下, 国家对环境污染的要求越来越严格,切削液的处理费用也越来越高。
鉴于环境保护和降低成本的需要, 干切削和半干切削加工技术成为必然选择。
干切削技术是在切削过程中不使用任何切削液的加工方法, 它可完全消除切削液带来的负面影响。
但是由于缺少切削液的润滑、冷却等作用, 切削刀具承受的负荷大, 切削热无法及时移走, 刀具磨损快, 加工精度和表面光洁度难以保证, 因此它只适用于特定的切削条件。
半干切削加工, 具有多种不同的方法: 低温冷风、液氮冷却、水蒸气冷却和MQL 等。
其中MQL 是近年来各国学者研究得较多的一种技术, 它综合了干切削和浇注式切削的优点, 是一种经济的绿色环保加工技术, 对此加以介绍。
2 MQL 加工技术MQL 是将压缩空气和微量切削液( 一般为2- 30mL/h) 混合雾化后, 喷射到加工区, 对刀具和工件进行有效润滑的一种半干切削技术。
在MQL 加工中, 切削液的使用量极少, 润滑效果却十分显著, 它可以大大减少工件—刀具—切屑之间的摩擦和粘着,抑制温升, 保证加工质量, 既降低成本, 又不会对环境造成污染,并且加工后的工件和切屑保持干燥, 缩短工时。
2.1 MQL 切削液在传统的浇注式切削中, 切削液的选择主要依据其冷却润滑等切削性能, 而在MQL 加工中, 切削液耗量低, 使用时间长,这就要求切削液不仅具有良好的切削性能, 还必须与环境相容,并保持化学稳定性。
高速加工与超高速加工
轴承润滑：油脂润滑、油雾 润滑、油气润滑等。
1.2 超高速切削加工关键技术
2．超高速切削的主轴系统
主轴轴承： 气浮轴承--高回转精度、高转速、低温升，承载能力低。
1.2 超高速切削加工关键技术
2．超高速切削的主轴系统
主轴轴承： 液体静压轴承--运动精度高，动态刚度大，有油升影响。
1.3 超高速磨削技术
超高速磨削砂轮 砂轮基体--必须考虑高速离心力作用； 砂轮磨粒--立方氮化硼、金刚石。
高速砂轮典型结构 变截面等力矩腹板结构，无中心法兰孔， 通过多个小螺孔与主轴安装固定，以降低法兰孔应力。
1.3 超高速磨削技术
超高速磨床结构 具有高动态精度、
高阻尼、高抗振性和 热稳定性。
时，刀具的主要失效形式为刀尖破损，设计时应 着重考虑提高刀尖的抗冲击强度。 超高速铣削刀具材料：有整体硬质合金、涂层硬 质合金、陶瓷、硬质合金和立方氮化硼等。
思考与练习
1. 在怎样的速度范围下加工属于高速加工？分析 高速切削加工所要解决的关键技术。 2. 超高速切削包含哪些相关技术？ 3. 简述超高速磨削特点及关键技术。 4. 简述超高速铣削特点及关键技术。
1. 高速与超高速加工技术
1.1 高速与超高速切削技术概述 1.2 超高速切削加工关键技术 1.3 超高速磨削技术 1.4 超高速铣削技术
1.1 高速与超高速切削技术概述
“高速加工”的起源
Salomon切削理论： 工件材料均有一个
临界切削速度，在该速 度下有最高切削温度。
为什么要进行高速加工？
萨洛蒙曲线
常用结构有龙门式、并联式机床结构。
1.2 超高速切削加工关键技术
基于低碳经济视角的机械制造业技术创新
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ． １ １ １
潍 坊 学 院 学报 Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｅ ａ ｇＵｎｖ ｒ ｔ ｏ ｒ ａ ｏ Ｗ ｉ ｎ ｉｅｓｙ ｆ ｉ
２１ ０ ２年 ２月
Ｆ ｂ２ １ ｅ ．０ ２
基于低碳经济视角的机械制造业技术创新
李建心
（ 坊学 院 ， 潍 山东 潍坊 ２ １６ ） ６ ０ １
（ ） 二 绿色能源 绿色能源也称清洁能源 ， 是 指 可再 生 能 源 ， 如水 能 、 物能 、 阳能 、 能 、 生 太 风 地 热 能和海 洋 能等 。 由于它 来 自 自然 ， 使用 过 程 中 在 又很 少 对环 境造 成二 次 污染 ，因此被 称之 为绿 色 能 源 ， 称 之 为可再 生 能源 。在 绿色 能源 中 ， 阳 也 太 能 资源 取之 不 尽 、 洁安 全 ， 清 是最 理想 的可再 生能 源 。据 测算 ， 国拥 有 可开 发太 阳能 达 １０ 中 ７ ０亿 吨 标 准煤 。 风能 是地 球 “ 与生 俱来 ” 的丰富 资源 ， 加快 开 发利 用 风能 已成 为全 球 能源 界 的共识 。我 国风 力 资 源十分 丰 富 ， 国家 气象 局提 供 资料 显示 ， 国 我 陆 地 上 ｌ 高 度 可供 利 用 的风 能 资源 为 ２５ 亿 Ｏ米 ．３ 千瓦 ， 陆上 ５ 高度 可利 用 的风力 资 源为 ５亿 多 ０米 千瓦 ， 国海 上风 力资 源 也超过 ５亿千 瓦 。 能的 我 风 利用 主要 是 发 电 ，风 电设 备制 造 技术 已形 成 了批 量生 产能 力 。我 国生 物 质能发 电装 机 容量 ２ ０多 ０ 万千瓦 ， 主要 以蔗 渣 、 壳 等农 业 、 稻 林业 废 物 和沼 气、 垃圾 等发 电 。 （ ） 色 材料 １９ 绿 ９２年 国际 学 术 界 将 绿 色 材料 定 义 为 ：绿 色 材料 是指 在原 料采 取 、产 品制 造、 使用 或 者再 循环 以及 废 料处 理等 环节 中 ， 对地 球环 境 负荷 为 最小 和有 利 于人类 健康 的材 料 。绿 色材 料包 括 循 环材 料 、净化 材料 以及 绿 色高 分子 材料 、 色 生物 材料 、 色 纳米材 料 等 。绿色 制造 绿 绿 所选 择 的材 料 既要 有 良好 地适 用性 能 ，又要 满 足 制 造 ：艺特 性 以及 与环 境 有较好 地 协调 性 ：优 先 ］ ＿ 选 用 可再 生材 料 ， 尽量选 用 回收材 料 ， 高资 源 利 提 用 率 ； 用 原 料 丰 富 ， 成本 ， 污染 的材 料 代 替 选 低 少 价格 昂 贵 ， 污染 大的材 料 ； 尽量 选择 环境 兼 容性 好 的材 料 ， 免 选 用 有毒 、 害 和有 辐 射 性 的 材料 。 避 有 这 样 有利 于提 高 产 品的 回收 率 ， 约 资源 ， 少产 节 减 品废 弃物 ， 护 生态 环境 。 保 （ ） 四 绿色 制 造 先进 制造 技术 的应用 改 变 了 传 统 的机 械 制造 理念 ，机 械 加工 工艺 技术 正在 向 着“ 高效 、 高速 、 智能复合 、 绿色环保” 的方向发展 ， 合理 利用 资 源及 原材 料 、 降低 零件 制 造成 本 ， 最大 限度 地减 少 对环 境 的污 染程 度 。 １ 绿 色 切 削技 术 绿 色切 削 包 括 干式 切 削 、 ． 低 温切 削 、 色 湿式 切 削等 几个 方 面 。 式切 削就 绿 干 是 在 切削 加 工过 程 不 使 用 任 何 切 削 液 的 工 艺 方
高速切削及其关键技术
高速切削及其关键技术摘要自20世纪30年代德国 Carl Salomon博士首次提出高速切削概念以来，经过50年代的机理与可行性研究，70年代的工艺技术研究，80年代全面系统的高速切削技术研究，到90年代初,高速切削技术开始进入实用化，到90年代后期，商品化高速切削机床大量涌现，21世纪初,高速切削技术在工业发达国家得到普遍应用,正成为切削加工的主流技术。
根据1992年国际生产工程研究会(CIRP)年会主题报告的定义，高速切削通常指切削速度超过传统切削速度5－10倍的切削加工。
因此，根据加工材料的不同和加工方式的不同,高速切削的切削速度范围也不同.高速切削包括高速铣削、高速车削、高速钻孔与高速车铣等，但绝大部分应用是高速铣削.目前，加工铝合金已达到2000－7500m/min；钛合金达150－1000m/min;纤维增强塑料为2000－9000m/min。
高速切削是一项系统技术,企业必须根据产品的材料和结构特点，购置合适的高速切削机床,选择合适的切削刀具，采用最佳的切削工艺，以达到理想的高速加工效果。
高速切削是一项先进的、正在发展的综合技术,必须将高性能的高速切削机床、与工件材料相适应的刀具和对于具体加工对象最佳的加工工艺技术相结合,充分发挥高速切削技术的优势。
高速切削技术已成为切削加工的主流和先进制造技术的一个重要发展方向。
高速切削较之常规切削是一种创新的加工工艺和加工理念。
本文分析了高速切削技术的特点,研究了高速切削的关键技术:机床技术、刀具技术和工艺技术,介绍了高速切削技术在航空航天和汽车制造等领域的发展及应用.关键词：高速切削 ;机床；刀具 ;切削工艺一.引言机械加工技术正朝着高效率、高精度、高柔性和绿色制造的方向发展。
在机械加工技术中,切削加工是应用最广泛的加工方法。
近年来，高速切削技术蓬勃发展,已成为切削加工的主流和先进制造技术的一个重要发展方向。
在数控机床出现以前,用于工件上下料、测量、换刀和调整机床等的辅助时间超过工件加工总工时的70％；以数控机床为基础的柔性制造技术的发展和应用,大大降低了工件加工的辅助时间，切削所占时间比例越来越大。
从低温风冷切削试验谈绿色造船加工技术的运用
４ Ｃ 套Ｓ Ｒ系统与４ ０ Ｋ ７ 主推柴油机配套，安装 台２ Ｒ ２ ０
在 法 国 为瑞 典 建 造 的 Ｇｏｌｎ 单 体 快 速 渡 轮 上 ，将 ｔａ ｄ
尾气中Ｎ Ｏ 排放控制在瑞典 当局规定 （ ｉ Ｉ）的 Ｔｅ ＩＩ ｒ
２ ／Ｗ ・以 下 。 ｇｋ ｈ
９ 结语 ． 目前 ，全球船舶行业 已经进入创新时代，从技
经济性分析
１ 对于设备 数控 立铣ＭＶ６ ． ５
设 备 按 两 班 制 工 作 ，设 备 年 时 基 数 为 ３７ ０ ４ ，
设 备 主 轴 切 削率 系数 为４ ％，冷风 切 削设 备 的功 率 ０
缩 空 气和 冷 分切 削 所需 刀具 成本 计 算如 下 使用 压 缩 空气
６ ０ ４ 片 ×１ ０×９ 元＝１ ．万元 ０ 根／０ ２ ５ ７１
切 削液 加 工 需 用 切 削 液 为 ５ ０ ０ 元 ／ ，每 ０ ～７ ０ 桶 桶 ２ ｋ ，Ｍ Ｖ ５ 控 立 铣 平 均 每 年 用 量 约 为４～５ ０ｇ ６数 桶 ，因此 ＭＶ ５ 控 立铣 每 年切 削 液 用量 约 为 ６数 （０ － ０ ） 桶 × （－５ 桶＝ ０ －３ ０ 元 ５ ０ ７ ０ 元／ ４ ） ２ ０ ０ ０ ５
整个 系统 在 工厂 的 试 验 台上 安 装 、调 试 ，以 验 证 系 统并 为 未来 的 运行 提 供 宝贵 的 资料 。 有 了Ｓ Ｒ 换 器 ，柴 油 机 在最 高 效 率 工 况下 工 Ｃ 转 作 ，因 此 ，在 柴 油机 效 率 、 良好 的 经济 性 及 清洁 排
放 三 者 之 间 匹配合 理 。 转 换 器 有 效 处 理 ＮＯ 、ＣＯ和 不 完 全 燃 烧 的
耗 电为
１８ ０×５ ％ ×５５ｋ ×０６ 元／ ＝ ４ 元 ７ ５ ． Ｗ ．８ 度 ３８ ７
先进制造技术 第2章 高速切削技术2-1
萨洛蒙在l924一1931年间，进行了一系列的高速切削实验： 在非黑色金属材料，如铝、铜和青铜上，用特大直径的刀 盘进行锯切，最高实验的切削速度曾达到14000m／min， 在各种进给速度下，使用了多达20齿的螺旋铣刀。l931年 申请了“超极限速度”专利，随后卖给了“Krupp钢与工 具制造厂”。 萨洛蒙和他的研究室实际上完成了大部分有色金属的切削 试验研究，并且推断出铸铁材料和钢材的相关曲线。 萨洛蒙理论提出了一个描述切削条件的区域或者是范围， 在这个区域内是不能进行切削的。萨洛蒙没有提出可靠的 理论解释，而且他的许多实验细节也没有人知道。
刀具磨损曲线
三、高速切削切屑形成
高速切削试验表明，工件材料及 性能对切屑形态 有决定性影响。
低硬度和高热物理性能的工件材料（铝合金、低碳钢、未 淬硬钢等）易形成连续带状切屑。 高硬度和低热物理性能的工件材料（钛合金钢、未淬硬钢 等）易形成锯齿状切屑。
切削速度对切屑形态有重要影响。对钛合金，在 （1.5~4800)m/min的切削速度范围内形成锯齿状 切屑，随切削速度的增加，锯齿程度（锯齿的齿 距）在增加，直至成为分离的单元切屑。
不同切削速度下车削45钢件的切削形态。
一方面，切削速度增加，应变速度加大，导致脆 性增加，易于形成锯齿状切屑；另一方面，切削 速度增加，切屑温度增加，导致脆性降低，不易 形成锯齿状切屑；
绝热剪切理论（Adiabatic Shear Theory) 周期脆性断裂理论（Periodic brittle fracture theoty）
萨洛蒙（Salomon）曲线
1600
切削温度/℃
钢
1200
青铜
铸铁 硬质合金980℃ Stelite合金850℃ 高速钢650℃ 碳素工具钢450℃
一种新型微乳化绿色切削液研究
Ａ ｗ ｔ ｄ ｆｔ ｅ Ｍ ｉ ｒ ｅ ｕ ｓｂ ｅ Ｇｒ ｅ ｔ ｎ ｌ ｉ Ｎｅ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｃ ｏ ｍ ｌｉ ｌ ｅ ｎ Ｃｕ ｔ ｇ Ｆ ｕ ｄ ｉ
ｆｃａ ｔ Ｔｈ ｅ ｅｏ ｅ ｉ ｉ ｕ ｔｂｅ ｔ ｈ ｎ ｆｃｕ ｎ ｃ ｔｉｇ ａ ｄ ｇ ｉｄ ｎ ｏ ｎ ｉ ｄ ｆｍ ｅａｓ ｗｉｈ ｇ ｏ ｒ ｐ ｒ ａ ｔｎ ． ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ｏｌ ｓｓ ｉａ ｌ ｏ ｔ ｅｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｇ， ｕｔｎ ｎ ｒｎ ｉ ｇｆｒｍａ ｙｋ ｎ ｓｏ ｔｌ ， ｔ ｏ ｄ ｐ ｏ ｅ － ｉ
维普资讯
２０ ０ ６年 ５月 第 ５期 （ 总第 １７期 ） ７
润滑与 密封
ＬＵＢＲＩ ＣＡＴ ＯＮ Ｉ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｍａ ０ ６ ｙ２ ０
Ｎ ． （ｅ ａ Ｎ ． ７ ） ｏ５ ｓｒ ｌ ｏ １７ ｉ
一
种 新型 微 乳 化 绿 色切 削 液研 究
金属切削液足切 削加工 中不 可缺 少 的辅助材 料 ， 能起到润滑 、冷却 、清洗及防锈 等作 用 ，对 提高切削 加工质量和效率 、减 少刀具磨 损等均有显著效果 。然 而 ，切削液被广泛应 用于机械加工行业 ，给人类创造 巨大的效益的同时 ，也给人类 生存 环境带来 了极大 的 问题… 。随着环保立法的 日益完善 ，人们越来越重视 切削液对环境 的污染 问题 。此外 ，随着 ２ 世 纪 的金 １ 属切削加工将向高速 、强力和高精度方 向发展 ，现代 苛刻的加工条 件对 切 削液 的质 量也 提 出 了更 高 的要 求 。因此 ，研究 和开发对人类 和环境友好的高性能切 削液是必然的趋势。 微乳化切削液 既具有乳化切削液 的润滑性 、防 锈性 ，又具有合成切 于金属切 削 、研磨 等工 艺 ， 也可以用于冲压 、深拔 、冷煅 和热煅 、挤压 、模 压等 成型工艺 。 在我 国，近些 年 随着 机床 和 加 工设 备 的不 断 引 进 ，机 械加工业 得到了迅猛的发展 ，原先的金属加工 液 已不能满足要求。因此研究和开发新产品 ，对提高 我国金属加工液 的水平 ，满足市场需要 ，取代国外产 品具有 重要的现实意义 。
高速切削加工技术在数控机床中的应用
的水平比较 。 所列机床的主要性能指标都较普通机床大大提 高， 其到达额定 的工作 加速 度一般都 在（ — ５ ｍｓ 之间 ， ６ ２ ） ／： 即达 到 ｇ （ ｇ为重力加速度 ） 数量级 的加速度 ， 具有高的动态特性。 我国对高速加工机床技术也进行 了较多的研究 ，近几年取
得了较 大进展 ， 同国外相 比还有很 大差距 。 但
ｐ ｌ ｔ ｎ ｒ ｕ ｅ ， ｎ ｉｔ ｔ ｅ ｗ ｅ ｏ ｅ ｔ ｎ ｎ ｅ ｎ ｔ ａ ｏ ｐａ ｓ ｎａ ｌ ａ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ａ ｅ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ａ ｄ ｔ ｅｄ ｓ ｉｃ ｉ ｎ ｂ ｔ ｅ ｎ ｄ ｍ ｓｉ ａ ｄ ｉ ｔｒ ａ ｉｎ ｌｃ ｍ ｒ ｉｏ ．ｓｗｅｌ ， ｃ ｏ ｒ ｏ ｈ ｎ ｏ ｃ ｏ ｓ
中 图分 类号 ： Ｈ１ ， Ｇ ８ ．１ 文献 标识码 ： Ｔ ６ Ｔ ５ ０６ Ａ
１引言
随着人们环保意识 的提高及加入世 贸组织后发达 国家针对 我国设置 的绿色壁垒，客观上要求机械产 品在制造时尽可能少
地消耗能源和污染环境 。而机械切削是机械制造 中消耗能源和 污染环境 的最大来 源， 所以人们有针对性地提出了绿 色切 削（ 绿 色制造 ）的概念。所谓绿色切削就 是指消耗尽可能少的刀具材 料、 切削液 、 加工 时间和 电力 ， 尽可能少地污染环境 ， 达到某种 来
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第 １ 期 ２ ２０ ０ ７年 １ ２月
文章 编 号 ：０ １３ ９ （ ０ ７ １ — １ ５ ０ １０ — ９ ７ ２０ ）２ ０ ５ — ２
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆｃｕｅ 一１ ５一 ５
３ 高速切削机床 的基本要求
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绿色切削技术介绍
1 引言
在金属切削加工过程中，通常都要使用切削液。
切削液的大量使用给环境和人体健康带来了很大危害，作为有毒废料的切削液以及带有切削液的切屑的排放和处理大大增加了回收处理成本，与切削液相关的费用约占加工成本的17％。
迫使人们不断研究开发新技术以改变现状。
因此，近年来绿色制造技术成为国际上的研究热点。
无公害、清洁化、低能耗的绿色制造符合可持续发展战略的要求，是21世纪机械制造业的发展方向，必将推动机械工业的持续、健康发展。
2 干式切削
干式切削是指在切削加工过程中不使用任何切削液，完全消除了切削液的负面影响，是一种符合生态要求的绿色切削加工方式。
它的优点主要有：对大气和水环境无污染；切屑上无残液，降低了清洁处理成本；对人的健康无害且不会损伤皮肤或造成过敏。
干式切削技术目前主要应用于铸铁件的加工，在其它方面的推广应用正在进一步研究开发。
干式切削的实施需要满足一定的条件，主要包括：
（1）要求机床具有很好的热稳定性和很高的刚度，否则难以保证加工精度。
（2）对刀具提出了新的要求。
主要包括刀具材料的选择和刀具几何参数的设计。
由于干式切削不使用切削液，因此切削温度很高。
只有具有良好导热性、耐高温和高硬度的刀具材料才能满足加工要求。
刀具涂层技术的应用可以延长刀具寿命，较好满足干式切削的要求。
优化刀具的几何参数，也是推动干式切削技术发展的重要手段之一。
目前，干式切削技术还存在许多不足和限制其推广应用的技术难题。
由于失去了切削液的润滑、冷却、辅助排屑等作用，刀具在加工中承受的负荷增大，切削温度升高，刀—屑界面处于完全的二相固体接触状态，刀具磨损过程异常复杂，刀具与工件均易发生热变形，导致刀具使用寿命缩短，加工表面质量降低。
此外，对于机床本身而言，由于不能保持热平衡，机床的床身、立柱等也会因温度升高而发生不容忽视的变形。
干式切削技术的发展主要取决于机床和刀具性能的提高和改进，即：
（1）提高机床性能。
一方面提高机床的热稳定性和抗热变形能力；另一方面通过提高机床的主轴转速，发展高速（超高速）干式切削技术，以大幅度提高生产效率，减小切削力，并获得良好的表面加工质量。
（2）开发新的刀具材料和涂层技术。
通过提高刀具材料的导热性、耐热性、自润滑性和耐磨性，延长刀具使用寿命，保证干式切削的加工精度。
3 液氮冷却切削
液氮冷却切削是利用液氮特性，在切削区形成局部低温（或超低温），从而改变工件材料的物理力学性能使其有利于加工的先进切削技术。
美国怀特州立大学的S Y Hong博士对液氮冷却车削加工的研究表明，硬质合金刀具材料在液氮冷却切削条件下能够保持良好的切削性能。
林肯大学的Z Y Wang车削氮化硅陶瓷的试验表明，在液氮冷却条件下，刀具磨损可减小约4倍，工件表面粗糙度值可减小6倍多。
液氮冷却切削对于钛合金、低合金钢、软钢及一些高塑（韧）性复合材料等难加工材料的加工非常有利。
目前，液氮冷却切削技术主要存在以下需要解决的问题：
（1）液氮的存储、运输等费用带来了附加成本；
（2）液氮在切削加工中的润滑性不够；
（3）液氮使用的安全性需要特别加以注意；
（4）在超低温下切削出来的工件表面具有极强的化学活性，暴露在空气中会很快生锈，因此必须解决工件防锈问题；
（5）尚需对不同工件材料的低温切削性能以及刀具的切削特性等作进一步深入研究。
4 水蒸汽冷却切削
水蒸汽冷却切削是将过热水蒸汽喷射到切削区以达到冷却润滑的一种切削方法。
它的切削系统由水蒸汽发生装置、水蒸汽传输与控制系统和机床系统组成。
前苏联学者Podgorkv V V和Godelviski V A在上世纪90年代提出了这种切削加工方法。
哈尔滨工业大学也对此做过初步研究，并取得了一定成果。
研究表明，水蒸汽冷却切削可以减小切削力和工件表面粗糙度值，明显降低切削温度，生成的切屑更规则合理，润滑性有所提高。
水蒸气价格低廉又无污染，是一种很好的绿色润滑剂。
目前，该技术仍处于研究阶段，主要存在以下问题：
（1）水蒸汽发生装置能耗较大，尚须进一步研究能耗低、保温性好、结构简单合理的水蒸汽发生装置。
（2）水蒸汽的润滑机理还需进一步深入研究，切削过程的润滑模型尚不明确。
（3）尚需对不同的工件材料进行大量切削性能试验和研究，选择合理的加工参数及确定最优喷射角度和流量等。
5 气体射流冷却切削
气体射流冷却切削是以一定压力的射流气体冲刷加工区以获得冷却效果的切削加工方法。
日本学者对这种加工方法所做的研究工作较多。
我国华东船舶工业学院也做了这方面的研究工作，并取得了较好效果。
研究表明，气体射流冷却切削在冷却效果、工件加工质量和刀具使用寿命等方面均有益处。
目前国内对该技术的研究还处于起步阶段，尚须开展以下研究工作：
（1）气体射流冷却切削参数（包括气体压力、温度、气流速度、喷口直径及喷射方向等）的优化设计。
（2）气体射流冷却切削机理的分析研究。
（3）尚需对不同工件材料的气体射流冷却切削性能进行大量的试验研究。
6 低温风冷切削
低温风冷切削是在加工过程中用－10℃～－100℃的冷风冲刷加工区，从而降低刀具和工件温度的一种切削技术。
它的切削系统主要由冷风发生装置和切削加工系统组成。
日本对此项技术的研究较早，开发水平较高。
1996年横川和彦教授就开始对低温风冷切削进行了较全面的研究。
国内的重庆大学也进行过此类研究，并取得了一定成果。
研究表明，低温风冷切削可显著降低切削区温度，提高刀具耐磨性，延长刀具使用寿命，改善加工表面质量，且对环境完全无污染。
对于该技术的研究还存在一些问题。
首先，低温冷风切削对于不同的被加工材料有着不同的影响，而国内对这方面的研究工作开展较少，缺乏试验数据，难以提供科学、合理的切削参数。
其次，该方法的冷却润滑系统比较复杂，不利于推广应用。
第三，该方法只有冷却功能而无润滑功能（如果在冷风中添加微量切削油，可以解决润滑性问题，但对环境
有一定影响，属于准绿色切削）。
此外，使用时发出的噪声较大。
最后，对风冷切削技术缺乏系统性的试验研究，对一系列技术参数没有量化和优化。
对不同条件下不同材料的切削性能有待进一步深入研究。
低温风冷切削技术有一定的应用前景，但对以下课题须作进一步研究开发：（1）开发低耗能、高效率、调节范围大和无污染的低温风冷装置。
（2）开展系统性的研究。
对不同条件下不同材料的低温切削性能进行大量实验研究，整理和分析实验数据，为下一步研究作准备。
（3）调整机床结构，提高与低温风冷系统的适配性，推动低温风冷切削技术在机械工业中的小范围应用。
8 结语
本文对绿色切削技术领域一些常见的分支技术作了较系统的介绍和分析。
其中，干式切削、液氮冷却切削、水蒸汽冷却切削、气体射流冷却切削及低温风冷切削等均属于绿色切削技术；最小量润滑（MQL）切削技术和在冷风中加微量切削油的低温冷风切削技术则属于准绿色切削技术。
绿色切削技术可以提高刀具使用寿命及加工质量，且对环境无污染，对人体健康无害，在实际应用中取得了良好效果，是金属切削加工领域今后的发展方向。
目前，高速（超高速）干式切削技术和开发无污染的生态切削液是绿色切削技术的发展重点。
在21世纪制造业的发展过程中，绿色切削技术必将得到更快的发展和更广泛的应用。