高速干切削技术分析

面向环境的绿色工艺设计是实现绿色制造的有效途径，是制造业可持续性发展的重要方向，保证企业的经济效益和社会效益最优化。在切削加工中大量使用切削液进行冷却润滑提高了加工成本并带来环境污染问题，消除这些与使用切削液有关的问题的合理措施是采用高速干切削方式。文章提出了干切削技术的新内涵，分析了高速干切削技术的绿色特征，重点分析了实现高速干切削的机床技术，刀具技术和工艺技术。     

干切削机床与刀具技术

干切削作为21世纪的一种清洁、高效、安全的新的切削工艺，不仅降低切削成本，而且避免了切削液对环境的污染。本文介绍了干切削发展的时代背景、原因并对于切削机床、于切削刀具和最小润滑等关键技术进行了研究。     

PCBN刀具干湿切削淬硬钢表面完整性研究

本文以采用PCBN刀具切削淬硬轴承钢GCr15为试验，对干、湿切削两种润滑条件下，工件表面粗糙度及表面白层（一种在加工表面形成的晶相组织发生变化的结构）进行了对比研究。实验结果表明：干、湿切削都可获得较好的表面粗糙度，湿切削表面粗糙度Ra稍低；湿切削没有发现明显的白层产生，干切削白层生成较早，且白层与黑层的厚度随着刀具磨损的增加而逐渐增加。     

干切削时切削参数的选择和使用

在干切削中,刀具遇到的突出问题是严重的摩擦和高温,只要合理地选择切削用量,减小切削热和摩擦对加工过程的影响,可以减轻干切削的不利条件,有效提高干切削刀具的耐用度,使干切削像湿切削一样在生产中顺利进行。论文通过试验的方法来证明干切削完全可以取得良好的加工效果。     

硬质合金刀具高速干铣削Ti6Al4V刀具寿命研究及切削参数优化

Ti6Al4V是典型的难加工材料，切削效率低，刀具磨损严重。文章对硬质合金刀具在高速范围内干铣削Ti6Al4V进行了正交试验，获得了干切削状态下铣削刀具寿命的经验公式，并利用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）研究了铣削刀具的磨损形态和磨损机理，粘结、扩散及氧化是硬质合金刀具的主要磨损机理。最后，利用等寿命-效率响应曲面法，对硬质合金刀具在干切削状态下铣削Ti6Al4V的切削参数进行了优化，在效率不变的情况下，适当降低切削速度，增大切削深度，可以提高刀具寿命。试验刀具的切削参数优化结果为：切削速度40—60m／min、轴向切削深度0．5—1mm、径向切深7—10mm、进给量0．07—0．1mm／r，在建议切削参数下刀具寿命约在30—50min。     

干式切削及其刀具技术

干切削作为一种新型的绿色制造技术,不仅能避免切削液对环境的污染,而且能大幅度降低产品的生产成本。文章介绍了干切削研究的国内外现状,对实现干切削的刀具技术进行了系统的阐述。     

干切削技术的研究和应用进展

针对传统切削加工过程中使用切削液的弊端,分析了干切削技术的特点,介绍了硬车削技术、静电冷却干切技术和低温冷风干车削技术等常见干式切削技术的原理及其国内外研究现状,指出干式切削技术具有很好的节能环保、降低加工成本等优点,具有广泛的应用前景.     

20MnCr5在干切削和微量润滑条件下的研究

合金结构钢20MnCr5淬透性较好,热处理变形小,低温韧性好,切削加工性能良好,但焊接性较差。可作渗碳件和截面较大、负荷较高的调质件,如齿轮、轴类、蜗杆、套筒、摩擦轮等。干切削和近干切削彻底消除或者极大的减少了冷却液的使用,减少了工业污染,起到了保护环境的作用。论文对合金结构钢20MnCr5在传统乳化剂、干切削和微量润滑条件下进行切削实验,从而比较不同切削参数和润滑方式以及含硫量对刀具所受机械载荷、刀具磨损和工件表面质量的影响,以获得合金机构刚20MnCr5的干切削和近干切削和在微量润滑条件下的性能,为实际的生产加工积累和提供基础数据。     

新型刀具材料和纳米涂层刀具在干切削中的应用研究

在干切削中,刀具遇到的突出问题是严重的摩擦和高温。本文研究了新型陶瓷刀具材料和纳米涂层刀具,并进行了相应的试验,试验结果表明新型陶瓷刀片具有良好的抗机械冲击和热冲击性能,以及极高的耐磨性和抗破损能力,是用于干切削的理想刀具。随着新型刀具材料的出现,再伴以刀结构的相应改变以及涂层新技术的发展,可以有效提高干切削刀具的耐用度,使干切削像湿切削一样在生产中顺利进行。     

模具加工中的高速切削

在对高速切削技术描述的基础上，介绍了高速切削加工的优势，对在模具加工中实现高速切削的条件和途径进行了描述，并列举了具体的应用实例。