未來金屬切削加工發(fā)展趨勢之——蘇州日進干式加工

信息來源：減速機信息網 責任編輯：李宏偉

　　干式加工是未來金屬切削加工發(fā)展趨勢之一。近年來，特別是工業(yè)發(fā)達國家，非常重視干式切削，為了貫徹環(huán)境保護政策，更是大力研究、開發(fā)和實施這種新型加工方法。切削液在工作中對降低切削溫度起了很好的作用，也有利于斷屑和排屑，但同時也存在一些問題，冷卻液的使用、存儲、保潔和處理等都十分繁瑣，且成本很高。切削液對環(huán)境和操作者身體健康的危害一直受到使用限制。切削液的處理也不經濟，這些費用常常被低估，因為它們包含在間接費用之中。據(jù)美國企業(yè)的統(tǒng)計，在集中冷卻液加工系統(tǒng)中，切削液占總成本的14%-16%，刀具成本只占2%-4%。據(jù)預測如果20%的切削加工采用干式加工，總的制造成本可降低1.6%。因此未來加工的方向是采用盡量少的切削液，耐高溫切削材料和涂層，使得干加工在機械制造領域變?yōu)榭赡堋?　　干式加工刀具設計　　刀具設計時總是考慮幾何形狀、刀具材料和涂層之間的相互兼顧，不可能只通過選擇合適的刀具材料來用于干加工；或者只有涂層方法使傳統(tǒng)的刀具變成干加工刀具。傳統(tǒng)切削加工時，各種加工方式對刀具設計提出不同要求。干加工刀具必須具備下列條件：耐熱性、耐磨性的刀具材料，切屑和刀具之間的摩擦系數(shù)要盡可能小，刀具形狀保證排屑流暢，易于散熱，高的強度和沖擊韌性�！　「墒郊庸さ毒咴O計必須考慮3個方面：　　 1、幾何形狀。熱效應是干加工的基本問題。刀具設計時要考慮使得剛開始加工產生熱的可能性要小，因此必須切削力小，摩擦小。深孔加工刀具附加問題是、很難將切屑排出，因此刀具設計必須保證有好的切屑排出效應。在很小的加工力情況下，設計原則為，大前角和大圓度切削角�！　� 2、刀具材料。干加工時切削材料最重要的時耐高溫性。如果必須用大的前角的話，高硬度也是必需的。目前適用于干式加工的刀具材料有超細顆粒硬質合金、CBN、PCD、陶瓷和金屬陶瓷等�！　� 3、涂層�，F(xiàn)今，切削加工可以不采用切削液的原因之一是涂層，它通過抑制從切削區(qū)到刀片的熱傳導來降低溫度沖擊。因此刀具材料可通過涂層處理，實現(xiàn)“固體潤滑”減少摩擦和粘接，刀具吸收熱量較少，能承受較高的切削溫度，涂層在干式加工中有幾種功能：將刀具和切削材料隔離，減少摩擦、隔熱。干加工刀具通常是涂層，在刀具性能方面起著重要作用。TiAIN涂層有很好耐熱性能和高溫性能，它與TiN，TiCN相比，由于添加了AI，從而使刀具的抗氧化性能得到極大改善，非常適用于高速加工和干加工。它的性能在高溫連續(xù)切削時優(yōu)于TiC的四倍。
干式加工的冷卻和潤滑　　干式加工時如果采用噴霧進行冷卻，那么采用切削液時的負面影響就沒有了。也就意味著，刀具和工件不用長時間冷卻，切屑和刀具不用長時間冷卻，切屑和刀具之間的分離時間較短，而排屑顯得比較困難。解決這些不利因素的方法，可以通過上面所說的刀具設計和涂層技術來補救。盡管有所改善，但有時還不夠，必須增加使用冷卻和潤滑。干式加工中冷卻或潤滑也稱為準干式加工。實際應用的情況：壓縮空氣或冷風進行冷卻，車削采用-20℃冷風及少量潤滑油；噴霧潤滑，用于鉆削�！　「墒郊庸ひ馕吨梢栽阢@削、車削和鏜削過程中不用切削液，可以大大節(jié)約成本和保護環(huán)境。目前，歐洲和日本非常重視干式加工的研究，一般來講，減少切削液的使用可以節(jié)省10%到15%的加工成本。歐洲工業(yè)界已經逐漸認識到干式加工的優(yōu)勢，在大批量生產中，約有10%到15%的加工已經采用了干式加工。

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