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.     

干式切削加工技术的发展及应用

在切削加工中大量使用切削液,不但增加了加工成本,而且也带来了环境污染,甚至危害操作人员的身体健康。干式切削是解决这些问题的有效方法之一。在切削加工过程中,干式切削不使用任何切削液,既减少了环境污染,同时也避免了对切削液后处理所产生的大量费用。介绍了干式切削技术的研究现状、干式切削工艺的特点和干式切削技术的应用,着重分析了实现干式切削技术需要解决的相关技术问题,比如刀具材料的选择、刀具几何参数的优化以及机床结构的优化等,最后指出了干式切削技术未来的发展方向。     

干式切削中刀具选用试验

切削液的使用带来了许多负面问题,鉴于环境考虑,研究绿色加工技术将是机械制造业必须重视的课题.干式切削是解决途径之一,它不用切削液,可完全消除切削液带来的一系列负面影响.本文通过选用一些新型刀具,在干式切削条件下对不同的刀具材料、刀具几何参数和切削用量进行试验比较,以寻求适用于干式切削的刀具材料与切削规律.     

水溶性合成酯极压添加剂的不锈钢切削实验

为了了解新型的水溶性合成酯极压添加剂KLG-3的切削效果,用乳化液(10%KLG-3)进行AISI 304不锈钢车削实验,通过粗糙度、刀具寿命、刀具磨损、切屑和切削力的比较,了解该微乳化液与多种传统切削液及干切削的切削效果差异。结论显示:10%KLG-3在减少刀具磨损和改善加工表面光洁度方面有良好效果,优于大部分传统切削液,因此非常适合于不锈钢切削。KLG-3的微乳化液的综合切削效果相对干切削效果有显著改善,已经达到传统切削液效果,可以代替传统切削液使用。     

水溶性合成酯极压添加剂的不锈钢切削实验（英文）

为了了解新型的水溶性合成酯极压添加剂KLG-3的切削效果,用乳化液(10%KLG-3)进行AISI 304不锈钢车削实验,通过粗糙度、刀具寿命、刀具磨损、切屑和切削力的比较,了解该微乳化液与多种传统切削液及干切削的切削效果差异。结论显示:10%KLG-3在减少刀具磨损和改善加工表面光洁度方面有良好效果,优于大部分传统切削液,因此非常适合于不锈钢切削。KLG-3的微乳化液的综合切削效果相对干切削效果有显著改善,已经达到传统切削液效果,可以代替传统切削液使用。     

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。     

绿色(环保)切削液的应用与展望

根据绿色制造的理念,分析了对切削液技术的新要求,探讨了绿色(环保)切削液的发展趋势,提出了研发新型切削液的评价指标要求.倡导在金属切削液中限制使用对生态和人体有害的添加剂,建议使用硼酸脂(盐)、钼酸盐等绿色环保型添加剂.     

利用高压冷却液优化切屑控制

在金属切削加工中，切削液具有双重作用：润滑和冲刷切屑。无论加工要求使用油基切削液还是水基切削液，其在加工中的功能都是在切削刃与工件之间形成一个液压层（它有助于将切削热从刀尖传导到切屑中），然后促使已被加热的切屑从切削区加速排出。     

准干式切削技术的研究进展

针对传统切削加工过程中使用切削液的弊端,分析了准干式切削技术的特点,介绍了微量润滑、低温微量润滑和水蒸气冷却等常见准干式切削技术的原理及其国内外研究现状,指出准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。     

模具高速切削刀具技术研究概况

系统地介绍了模具高速切削刀具技术在各个领域的发展现状，包括：刀具材料、刀具磨损、刀具动平衡、刀具与机床的连接、刀具的可靠性、刀具的监测技术和刀具的几何参数。指出发展模具高速切削刀具技术，要从以下几个方面展开工作：研制和开发新的刀具材料，同时进行PCBN刀具切削性能的研究，推广其应用范围；进行模具高速切削刀具磨损机理的研究，进一步提高刀具寿命；做好刀具的动平衡，防止刀具的破损，保证工作人员的安全；进一步加强刀具监测技术的研究，以获得良好的加工质量；建立模具高速切削数据库，以便有效地利用刀具，提高刀具的寿命；大力推进有限元模拟技术在高速切削刀具技术中的应用。     

A review of developments towards dry and high speed machining of Inconel 718 alloy

The increasing attention to the environmental and health impacts of industry activities by governmental regulation and by the growing awareness in society is forcing manufacturers to reduce the use of lubricants.In the machining of aeronautical materials, classified as difficult-to-machine materials, the consumption of cooling lubricant during the machining operations is very important. The associated costs of coolant acquisition, use, disposal and washing the machined components are significant, up to four times the cost of consumable tooling used in the cutting operations. To reduce the costs of production and to make the processes environmentally safe, the goal of the aeronautical manufacturers is to move toward dry cutting by eliminating or minimising cutting fluids. This goal can be achieved by a clear understanding of the cutting fluid function in machining operations, in particular in high speed cutting, and by the development and the use of new materials for tools and coatings. High speed cutting is another important aspect of advanced manufacturing technology introduced to achieve high productivity and to save machining cost. The combination of high speed cutting and dry cutting for difficult-to-cut aerospace materials is the growing challenge to deal with the economic, environmental and health aspects of machining.In this paper, attention is focussed on Inconel 718 and recent work and advances concerning machining of this material are presented. In addition, some solutions to reduce the use of coolants are explored, and different coating techniques to enable a move towards dry machining are examined.     

超硬织构化刀具高速切削钛合金试验研究

目的研究高速切削钛合金过程中表面织构对刀具切削性能的影响。方法通过开展常规(无织构)和织构化聚晶金刚石(PCD)刀具高速切削钛合金试验,分析不同条件下切削力、摩擦系数、切削粘结的变化。结果增加切削速度能够有效降低PCD刀具的切削力和摩擦系数。当切削速度为16.485~175.84 m/min时,相对于无织构刀具,织构化刀具的干切削性能在总体上表现最佳,且织构化刀具在干切削时的进给抗力、主切削力和摩擦系数最大分别降低了约71.75 N、39.95 N、0.13。结论高速切削可以显著降低刀-屑界面的切削力、摩擦系数。织构化PCD刀具在低速下的干切削性能明显优于常规刀具,且优于低温润滑条件时的减摩效果。     

数控高速电主轴技术及其发展趋势

高速加工是近年来发展起来的先进制造技术，电主轴是实现机床高速化的核心部件。本文详细阐述了高速主轴的技术难点、存在问题、发展现状，并提出了我国电主轴技术发展方向。     

薄壁零件绿色加工技术的研究

详细讨论了薄壁零件的绿色加工技术.针对薄壁零件刚性差、加工工艺性差、易发生加工变形和切削振动等情况,采用了高速加工技术,改变了工件的装夹方式,优化了编程策略,选择了合适的切削刀具,采用了最佳的切削工艺,实现了薄壁零件的高速切削.这种加工技术生产效率高,加工表面质量好,环境污染小,符合现代绿色加工的发展趋势.     

PCBN刀具硬态车削的磨损机制研究

PCBN刀具用于高速切削、硬态切削、干切削以及加工自动化和难加工材料等先进切削工艺时显示出了卓越的性能,为了推动PCBN刀具在我国的推广使用,充分发挥PCBN刀具的潜能,有必要对PCBN刀具切削过程中的行为规律进行研究。目前国内外已经有很多这方面的研究报道,本文旨在对前人已进行的工作进行一个系统的总结,以期能得到PCBN硬态车削时的主要的磨损机制。     

切削刀具表面TiCN涂层的研究现状与发展

近年来,我国汽车产业迅猛发展,汽车机械零部件的需求给我国切削加工业带来了发展机遇和挑战.汽车安全性和舒适性的要求,国家节能减排、绿色制造的发展战略,指引切削技术向高速、高效、高精、绿色、智能方向发展,对刀具材料的使用性能也提出了更高要求.TiCN涂层刀具因具有高硬度和高耐磨性被大量应用,尤其是在有色金属及合金的切削加工上具有明显优势.综述了TiCN涂层的微观结构,指出C原子具有细化晶粒和抑制柱状晶形成的作用,涂层的结晶度和择优取向随C含量的改变而变化.总结了TiCN涂层的主要性能特点,包括硬度和致硬机理、耐磨性和减摩机理、热稳定性和热失效机制.介绍了TiCN涂层的沉积原理,指出各种制备方法的优缺点和关键工艺参数.分析了以TiCN为基进行改性获得的涂层的国内外最新研究现状,提出对TiCN涂层进行多层化、多元化以及纳米多层化,是进一步提高该涂层在高温条件下综合性能的方法,也是该涂层为适应高速切削、干式切削等新切削技术要求的发展方向.     

先进CNC复合加工刀具和复合切削技术

介绍了德国、日本、意大利等国生产的先进的CNC复合加工刀具的特点与应用范围,阐明了CNC复合切削技术必要的硬软件及期望达到的效果,并提出今后CNC复合加工技术发展方向.     

加工复合地板耐磨层时PCD刀具切削参数的研究

切削参数是影响PCD刀具切削性能的主要因素。本文采用Element Six公司的SYNDITE CTH025型聚晶金刚石(PCD)复合片制成强化复合地板用切削刀具，进行了一系列加工强化复合地板耐磨层的切削实验。通过实验研究了切削参数对刀具切削力的影响，得出了切削力随切削参数的变化规律，指出随着切削深度的增加，PCD刀具切削力增加；进给速度的增加使切削力增加；切削速度的增加将会使切削力降低。同时，分析了切削参数对刀具磨损、工件加工质量以及加工效率的影响。最后，本文总结了采用PCD刀具加工强化复合地板时加工参数的选择原则，认为当n=6000r／min、f=10000mm／min能够实现较高的加工效率，并保证工件的加工质量。