干式切削加工技术及其应用

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　　干式加工是未来金属切削加工发展趋势之一。近年来，特别是工业发达国家，非常重视干式切削，为了贯彻环境保护政策，更是大力研究、开发和实施这种新型加工方法。切削液在传统切削加工中对降低切削温度起了很好的作用，也有利于断屑和排屑，但同时也存在一些问题，冷却液的使用、存储、保洁和处理等都十分繁琐，且成本很高。

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　　由于切削液对环境和操作者身体健康存在的危害，其使用一直受到限制。切削液的处理是不经济的，引起了费用增加，这些费用常常被低估，因为它们包含在间接费用之中。据美国企业的统计，在集中冷却加工系统中，切削液占总成本的14%～16%，刀具成本只占2%～4%。据测算，如果20%的切削加工采用干式加工，总的制造成本可降低1.6%。因此，未来加工的方向是采用尽量少的切削液，耐高温切削材料和涂层使得干加工在机械制造领域变为可能。

　　干式加工刀具设计

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　　刀具设计时总是考虑几何形状、刀具材料和涂层之间的相互兼顾，不可能只通过选择合适的刀具材料来用于干加工；或者只用涂层方法使传统的刀具变成干加工刀具。传统切削加工时，各种加工方式对刀具设计提出不同要求。干加工刀具必须具备下列条件：耐热性、耐磨性的刀具材料，切屑和刀具之间的摩擦系数要尽可能小，刀具形状保证排屑流畅，易于散热，高的强度和冲击韧性。

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　　因此，干式加工刀具设计必须考虑如下3个方面：

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　　1.几何形状。热效应是干加工的基本问题。刀具设计时要考虑使得刚开始加工产生热的可能性要小，因此必须切削力小，摩擦小。深孔加工刀具附加问题是很难将切屑排出，因此刀具设计必须保证有好的切屑排出效应。在很小的加工力情况下，设计原则为，大前角和大圆度切削角。

　　2.刀具材料。干加工时切削材料最重要的是耐高温性。如果必须用大的前角的话，高硬度也是必须的。目前适用于干式加工的刀具材料有超细颗粒硬质合金、CBN、PCD、陶瓷和金属陶瓷等。

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