刀具干切削技术的研究和分析

zpc64

随着高速机床、加工中心及加工技术迅猛发展，切削速度和切削功率急剧提高，使得单位时间内的金属切削量大量增加，机床加工过程使用切削液用量越来越大，其流量有时高达80～100L/min。但在高速切削时切削液实际上很难到达切削区，切削液很难起到冷却作用。因此，高速切削技术的发展推动了干切削技术的研究。　　
      干切削技术对传统生产方式一个重大创新，是种崭新清洁制造技术。世界各国日益严厉环保法规，有利于加速干切削技术推广与应用;各种超硬、耐高温刀具材料及其涂层技术发展，为干切削技术创造了极为有利条件;最小量润滑装置有效应用各种心小孔孔加工标准刀具出现，使准干切削铝合金各种难加工材料孔加工获得了越来越多应用。它一种新兴绿色制造技术.对实施人类可持续发展战略有重要意义，新世纪前沿制造技术。
9 R* I9 S; V% l' S- \7 C　　另外，在某些特殊的加工应用中，例如医学植入领域中为髋部植入一个球形关节，切削液可能弄脏零件或产生污染，因此，切削液在特殊的加工领域中是绝对不允许使用的。
　　干切削加工技术是一种在加工过程中不用或微量使用切削液的加工技术，是一种对环境污染源头进行控制的清洁环保制造工艺。它作为一种新型的绿色制造技术，不仅环境污染小，而且可以省去与切削液有关的装置，简化生产系统，能大幅度降低产品的生产成本，通时形成的切屑干净清洁，便于回收处理。干切削已成为目前绿色制造工艺研究的一个热点，并已经在实际加工中得到了成功应用。
　　干切削对刀具必须要有严格的性能要求：独特的刀具形状和针对性专业涂层，具备以下优点：
2 I$ |! v/ M" _; E0 ?　　①具有优良的热硬性和耐磨性。
1 H3 q+ @$ Z! q- X　　干切削是的切削温度通常比湿切削时的高得多，热硬性高的刀具材料才能有效地承受切削过程的高温，保持良好的耐磨性。刀具材质的硬度为工件材料的4倍以上。
# X* k) o$ v* Y  Y9 f8 a0 F- ~$ f　　②较低的摩擦系数。
　　降低刀具与切屑、刀具与工件表面之间的摩擦系数，在一定程度上可替代切削液的润滑作用，抑制切削温度上升。
　　③较高的高温韧性。
/ E5 h" B" y' Q9 P8 o　　干切削时切削力比湿切削要大，并且干切削的切削条件差，因此刀具具有较高的高温韧性。
5 k7 `' g$ l4 y& u　　④较高的热化学稳定性。
　　在干切削的高温下，刀具仍然保持较高的化学稳定性，减小高温对化学反应的催化作用，从而延长刀具寿命。
　　⑤具有合理的刀具结构和几何角度。
! ]* n# t) ^6 }. i/ l5 }4 m% y, @　　合理的刀具结构和几何角度，不但可以降低切削力，抑制积屑瘤的产生，降低切削温度，而且还有断屑和控制切屑流向的功能。刀具形状保证了排屑顺畅，易于散热。