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2022年06月25日

干切削加工及其措施(下)

干切削加工及其措施(下) 2011年12月10日来源： MQL技术最大的好处在于，如果使用恰当，刀具、工件和切屑可保持干燥，这就避免了废物处理的麻烦，所以把这种技术也称为“干切削”是有道理的。目前，MQL技术主要用于在铸铁、钢和铝合金上进行钻孔、铰孔和攻丝加工，以及深孔钻削和铝合金的端面铣削等。采用合理的加工方式

干切削加工由于不使用切削液，热切屑容易滞留在切削区内，增加工件、刀具及机床的热度。如果热量过大还会引起工件硬化以及刀具变形，使工件表面产生裂纹。因此，排屑就成为一个主要问题。但随着加工技术的发展，采用合理的加工方式也可解决排屑问题。如将传统的从上往下进行的钻削方式，改由从下往上钻削可利用重力排屑，也无须一定压力的切削液来辅助排屑。此外，利用抽吸系统可将切削区内的润滑气雾、气体和切屑吸净；利用喷气系统也可改善排屑条件。在有些无法完全排屑的情况下，也可采用自动、手动相结合的排屑方法。

除了上述几种方法之外，还可采用其它一些措施：如选用合理的切削参数；提高刀具的设计与制造能力，因为复杂的刀具几何结构可解决封闭空间的排屑问题以及减小切削力；使用具有排屑快速、有效的新式机床，以及研制专门用于干切削加工的机床等。

3干切削加工技术的应用

干切削曾是一种有争议的加工方法，但随着刀具材料、涂层技术、刀具结构与工艺装备的发展以及法律和市场的要求，美国、德国和日本等国家已进行了大量的研究并应用于实际生产，取得了明显的经济效益与社会效益。

美国LeBLond Makino公司研究开发的“红月牙”(Red Crescent)铸铁干切削技术就是利用陶瓷或CBN刀具进行高速加工。由于切削速度和进给量很高，产生的热量很快聚集在刀具前端，使该处的工件材料达到红热状态，其屈服强度下降，可大大提高切削效率。通常铸铁的金属切除率(车削)为16cm3/min，而采用红月牙干切削加工可使其提高到149cm3/min。该公司还发明了一种专利工艺，可用硬质合金刀具在切削速度达305m/min时对淬火钢(>50HRC)及钛合金进行干车削加工，切削热由通过主轴的高压冷却气体带走，切削温度可降至最低，每转中刀具与工件接触可限制在25%以内。

日本Syun-ichi Yamagata研究开发了钢材的干式挤压丝锥，与普通的湿式挤压丝锥相比，可显著提高丝锥寿命。如用普通挤压丝锥加工冷却轧钢板上M4×0.7的通孔螺纹，加工约7,000个孔时，丝锥切削部分便产生磨损与粘结，使切削无法继续进行；而采用干式挤压丝锥加工50,000个以上的孔也不会产生粘结和显著的磨损，丝锥还可继续使用。使用结果表明：干式挤压丝锥与普通挤压丝锥相比，刀具寿命可提高几倍或十倍。

德国Guhring公司对发动机中的铝制零件进行了高速干钻削加工研究，取得了显著的经济效益，并树立了良好的企业环保形象。此外，德国、芬兰、英国等对高速齿轮干滚削、干式镗削等加工方式也进行了研究，并在生产中得到了应用，取得了良好的效果。

目前我国的干切削主要是传统的铸铁铣削加工，而对其它切削加工的干式加工方法的研究和应用还很小。