干切削加工关键技术的研究

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干式加工技术切削刀具的研究

１切削刀具需具备的性能
在干加工时，由于在切削过程中缺少了冷却润滑液的润滑、冷却和冲屑作用，会导刀具与工件间的摩擦增大、切削湿度升高、粘结加剧和切屑堵塞，从而造成刀具寿命、加工精度和切削效率的下降。因此，干式加工刀具必须具备以下条件：① 刀具材料必须具有极高的红
度并保持同轴度误差０１ｍ．２ｍ，在此我们可以选用洁净Ｏ
环保的干式切削替代传统的强化冷却的磨削加工。（）陶瓷材料：陶瓷具有硬度高、化学稳定性和抗２粘结性好、摩擦系数低等优点，是相对廉价的干切削刀具材料，但其强度、韧性和抗冲击性能差，为此加入各种增韧补强相并改进其压制工艺。目前，通常用Ｓ３ｉ基Ｎ陶瓷刀片干切削灰铸铁和球墨铸铁，用Ａ２陶瓷刀ｌ基０片干切削淬硬钢和冷硬铸铁。
为使干式切削加工可顺利进行达到甚至超过湿切削时的加工质量生产率和刀具耐用度我们可以通过分析干式切削刀具的材料涂层几何形状及结构等因素寻求相应的技术解决方案及措施来弥补不使用切削液的缺陷切削刀具需具备的性能在干加工时由于在切削过程中缺少了冷却润滑液的润滑冷却和冲屑作用会导刀具与工件间的摩擦增大切削湿度升高粘结加剧和切屑堵塞从而造成刀具寿命加工精度和切削效率的下降
开发和采用耐高温磨损的刀具材料。在目前，用于干加工的主要有立方氮化硼（Ｂ）ＣＮ、陶瓷刀具材料、钛基硬质合金（ｅｍｅｓ、聚晶金刚石（Ｃ）和硬质合金等。Ｃｒｔ）ＰＤ（）立方氮化硼（Ｂ）Ｂ１ＣＮ：ＣＮ是一种仅次于金刚石

高速干切削的关键技术和应用

高速干切削的出现与高速切削和干切削有着密切关系。高速切削具有切削效率高、切削力小、加工
精度高、削热集中、切加工过程稳定以及可加工某些
难加工材料等特点；干切削在加工过程中不用或而
微量使用切削液，消除切削液带来的负面影响，可是
进一步研究和发展的主要有以下几个方面：刀具涂
技术。
干切削时，由于缺少了切削液的润滑、却、冷排屑与断屑等功能，刀具与工件、具与切屑之间的摩刃擦增加，切削力增大，削热也大大增加，切刀具耐用度大大降低，时工件的加工质量也得不到保证。同
采取隔热措施。
ｌ高速干切削的关键技术
中图分类号：ＴＧ５６０文献标识码：Ｂ
切削加工是汽车、空航天、源、具等制造航能模
（Ｂ等材料是干式切削刀具的首选材料；切屑ｃＮ） ②
和刀具之问的摩擦因数要尽可能小，常用的方法是对刀具表面进行涂层（层除了有类似于切削液的涂润滑功能外，在刀具与切屑问起隔热作用，当于还相
一
种对环境污染源头进行控制的清洁制造工艺。高
速干切削技术则将高速切削技术与干切削技术或准干切削技术（采用微量切削液）机地融合，合两有结

第二章干切削加工工艺技术

1、采用便于快速排屑的布局与结构：
干切削机床需要解决的问题就是在切屑的热量传到机床之前，尽快将切削排除掉，使切屑远离切削区和机床。
2、采取适当的隔热措施：
采取适当的隔热措施，可以减少排屑过程中切屑传递给机床部件的热量。如对于铸铁床身，采用保护罩来保护陡峭的倾斜壁，防止切屑与床身之间的直接接触；排屑槽用绝热材料制造；刀具和工件的安装处用绝热罩来隔离切屑等。
(3)不发生污染环境和与切削液有关的安全及质量事故。
(4)加工质量高由于干切削没有冷却液对工件的急冷,工件没有微淬火现象,不会产生表面微裂纹,同时加工后的工件不会因存在残留切削液而形成腐蚀锈斑,因此提高了工件表面质量。 (5)延长刀具寿命通常认为,由于切削液的冷却与润滑作用,对提高刀具使用寿命有利。但美国密歇根技术大学进行的比较性切削试验表明,在一定的切削速度(尤其在较高速度)下,湿式切削由于冷却液加注过程中的不连续性与冷却程度的不均匀性,使刀具产生不规则的冷、热交替变化,容易使刀头产生裂纹,进而引起刀具破损,反而降低了刀具的使用寿命。高速加工中主轴高速旋转产生的离心力使切削液难于进入切削区域,加工时在切削区产生极高的温度,又使切削液在进入切削区之前已经气化,起不到冷却作用,因而对刀具寿命延长几乎没有帮助。而用于干切削的刀具经过特殊处理,降低了切削热的产生,耐热性也比普通刀具好,故有较理想的使用寿命。 (6)高效率由于干切削自身的特点,为了减小切削热的产生,并将切削热及时带走,延长刀具使用寿命,在机床及刀具满足条件的状况下,多采用提高切削速度的方法,从而提高了加工效率。
3、对皮肤的危害。Fra bibliotek极性添加剂氯化合物润滑性能好，但刺激皮肤和眼睛；甲醛类化合物会使眼睛流泪，且能致癌。矿物油、表面活性剂、防腐杀菌剂，均会使皮肤干燥、裂口、红肿而发生皮炎。

高速干切削加工技术

高速干切削加工技术[摘要]机械加工业对环境造成的污染日益严重，通过高速干切削技术在机械加工中的应用用来达到节约资源、保护环境的目的。

[关键词]机械加工切削液高速干切削加工技术金属材料在切削加工过程中，切削液的使用是必不可少的，其主要作用是：冷却润滑作用，它能吸收并带走切削区大量的热量，改善散热条件，降低刀具和工件的温度。

同时切削液能渗透到工件与刀具之间，在切屑与刀具的微小间隙中形成一层很薄的吸附膜，减小了摩擦系数，因此可减小刀具、切屑、工件间的摩擦；清洗和防锈作用，切削过程中产生的细小的切屑粘附在工件和刀具上，若使用一定压力的切削液，则可将切屑迅速冲走。

在切削液中加入防锈添加剂，能在金属表面形成保护膜，使机床、刀具和工件不受周围介质的腐蚀，起到防锈作用。

切削液在机械加工中扮演着重要的角色，但随着切削液低用量的增加，其负面影响也越来越显著：①增加了制造成本，这不仅包括切削液用量增加带来的成本增加，还包括运输、储存、废液处理等间接成本增加；②污染环境；③损害工人健康。

为了降低生产成本，减少环境污染，最好的办法是不使用切削液，即采用干切削(Dry cutting)干切削并非只要简单的取消冷却润滑液就可以实现的。

由于在切削过程中缺少了冷却润滑液的润滑、冷却和冲屑作用，在高速干式切削加工中，相应地会出现以下问题：(1)由于缺少切削液的润滑作用，高速干式切削加工中的切削力会大大增加，刀具与工件之间的振动会加剧，从而导致工件加工表面质量变差，刀具磨损加快，刀具使用寿命缩短。

(2)由于缺少切削液的冷却作用，高速干式切削加工会在加工瞬间产生大量热量，这些热量主要集中在切屑中，会影响切屑的成型，过热的高温环境会导致形成带状和缠结状切屑并缠绕在刀具上，影响后续切削，加剧刀具磨损。

如不及时将热量从机床的主体结构中排出，同样会使机床产生严重的热变形，影响加工精度和降低工件表面质量。

(3)在高速干式切削加工某些材料(如石墨电极等)时，会产生大量粉尘．如不能及时清除，会严重损害操作工人的身体健康，同时细微颗粒也会侵入丝杠、轴承等机床关键部件，加大机床的磨损，影响机床的加工精度和稳定性。

干式深孔加工技术的研究

的亚干式深孔加工，对其中的技术难题和关键技术进行了分析探讨。并关键词干式切削深孔加工绿色加工
Ｒｅｅｒｈｏａ－ｒｔｉｇＭｅｈｏｓａｃｎＮｅｒｄｙＣｕｔｎｔｄ
ＡｂｔａｔＡｓａｒｓｌｏｈｅｕｓｆｅｖｒｎｎａｒｔｃｉｎ，ＴｈｅｐｅｈｐＯｒａｉｅｇｅｎｍａｕａ — ｓｒｃｅｕｔｆｔｅｒｑｅｔｏｎｉｏｍｅｔｌｏｅｔｐｏｅｐｏｌｏｅｔｅｌｒｅｎｆｃｚ
生产中金属加工业产生的废料约占工业废物来源的５９排第４位。同时，削加工中切削液的处理，／６，切
枪钻、内排屑深孔钻等，专用的深孔加工机床。在加工中，要使用大量的循环切削液（如深孔切削液、切
切削技术的研究及推广应用，得了一定的成果。取
时顺利地排屑及冷却润滑刀具是深孑加工的必备条Ｌ
件。所以在深孔加工中，主要采取措施，切削油产使
而国内，干式切削技术的研究目前还处在初期阶对
ｔｒｎｕｉｇ，ｗｈｃｓｅｓｏｏｆｕｄｉｈｕｅｌｓｒｎｌｉ．Ｂｎｅｓａｄｎｒｕｔｎｅｈｏｏｙｈｃｅｆｈｌｐｏｅｓｎｙｕｄｒｔｎｉｇｄｙｃｔｉｇｔｃｎｌｇ，ｔｅｓｈｍｅｏｏｅｒｃｓｉｇＵｓｎｒｕｔｇｔｃｎｌｇｓｐｏｏｅ．Ｔｈｅｒｄｙｄｅｏｅｍａｈｎｎｙｍｅｎｆｃｌｎｏｌｇｏｉｇｄｙｃｔｉｅｈｏｏｙｉｒｐｓｄｎｅｎａ－ｒｅｐｈｌｃｉｉｇｂａｓｏｏｄｗｉｄｃｏｉｒｎｓｒｙｃｏｉｇｃｉｅｖｌｉｉｔｏｕｅｐａｏｌｈｐｒｍｏａｓｎｒｄｃｄ，ａｄｓｍｅｔｃｎｌｇｒｂｅｎｅｅｈｏｏｉｓａｅｄｓｕｓｄｎｎｏｅｈｏｏｙｐｏｌｍｓａｄｋｙｔｃｎｌｇｅｒｉｃｓｅ．

数控高速切削加工关键技术的研究

加工表面质量。二、数控高速切削加工应用的关键技术
数控高速切削加工是集高效、优质、耗于一身低
的先进制造技术。其切削速度、给速度相对于传统进
的切削加工．以级数级提高，切削机理也发生了根本
的变化。切削加工质量发生了本质性的飞跃和提高。
塑料铝台奢
制铸铁钢铁台盒
镶台垒
Ｉｔ）１００１￣０ｌＯ１００００
高速加工是一项先进的、复杂的系统工程技术．
与传统加工工艺技术相比，它对机床、刀柄、刀具、加工工艺、控制系统、Ａ，ＡＣＤＭ软件等多项指标都有较，Ｃ
ＰＣＤＰＣＢＮ
高硬钢耐热钛台金镍基随簿纯高硅铝ＦＰＲ复 ☆ 金赧合彘铁锕台金古村料
× 日 × ０口Ｏ × 口 × ０ × 口 ▲ 口 ▲
专业研究与技术实践
数控高速切削加工关键技术的研究
２１年第２期０１
高速切削技术是切削加工技术的主要发展方向
之一．高速切削技术是切削加工的发展方向，是超也时代发展的产物，随着ＣＣ技术、电子技术、材Ｎ微新料和新结构等基础技术的发展而迈上更高的台阶。高速切削的高效应用要求机床系统中的部件都必须同时先进，要包括在以下几个方面的要求：主
高要求。

绿色干切削关键技术研究

～
４％，０是制造业中最主要和最常用的零件加工方法，也是能源消耗和环
境污染的最大来源，因此，用绿色切削技术就成为了实施绿色制造的基采础和关键。所谓绿色切削技术是指满足零件加工时间、工质量要求，加能以最经济的成本，大生态环境和／Ｊ工现场都无毒副作用或副作用最对Ｊｌｑｌ小，源消耗最少，人及环境无害的切削加工技术。绿色切削技术是资对
３５
维普资讯
ＪｕａｏｕｎｄｎＢＰｌｔｃｎｃＣｌｇｏｒｌｆＧａｇｏｇＡＩｏｙｅｈｉｏｌｅｎｅ
Ｖ１２．Ａｕ．，０７ｏ．３Ｎｏ３ｇ２０
一
、
切削液的资源消耗和环境影响属性
一
个系统工程，文仅从切削液的资源消耗和环境影响属性（色性）本绿分
析人手，阐述绿色干切削技术及其特点，针对性地提出为实现绿色干切有
削而应在刀具材料及涂层、刀具几何形状优化、机床结构优化设计等方面
维普资讯
第２３卷第３期
２００７年８月
广东农工商职业技术学院学报
ＪｕｎｌｆｕｎｄｎＩｏｔｈｉｏｅｅｏｒａｏＧａｇｏｇＡＢＰｌｅｎｃＣｌｇｙｃｌ
Ｖｏ．３Ｎｏ３１２．
工过程中切削液的资源消耗和环境影响属性，阐述了绿色干切削技术及其特点，并结

低碳加工方法研究——高速干切削技术

并提出了相关解决方案。关键词：低碳；可持续发展；高速干切削高速干切削技术是实现优质、高效、低耗加１二的先进制造技的磨损；若进入机床电气控制线路，则会造成短路。同时，应增加术。起源于２Ｏ世纪３０年代，但当时由于机床和刀具技术的限制，辅助安全装置，保证操作者安全。这项技术并未得到实际应用。２０世纪９０年代以来，随着高速机床２干切削刀具技术
科技论坛
民营科技２０１４年第３期
低碳加工方法研究
刘飞龙姜波
高速干切削技术
宋晓君

（北方华安工业集团有限公司技术部，黑龙江齐齐哈尔１６１００６）
摘要：在２０１０月举行的全国人民代表大会上，与会代表提出了低碳概念，作为机械加工制造厂家，发现并使用低碳２）ｕ．Ｙ－－技术是摆在面前的难题，因此，现首先从可持续发展战略的角度出发，阐述了高速干切削的概念，高速干切Ｎ￣－ｘ－对机床和刀具性能的要求，
摩擦加剧，切削力增大。以下就从机床、刀具和工艺三个方面人工质量，快速排出铁屑，使传人刀具和工件的热量减少。因此，干手，论述三者与高速干切削技术研究的关系，为提高切削技术研切削刀具通常采用较大的前角和刃倾角，使刀具与切屑之间面积究打下基础。大大减少。但前角增大后，刀刃强度会受到影响，因此应采用适宜１高速干切削机床技术的Ｔ形刃带、加强棱刀刃等措施来强化刃口和加强刀刃强度［３１，使目前，高速机床的优越性能已经得到大多数人的认可，高速刀尖和刃口在较长时间内保持足够的强度。．３刀具涂层的干切削机床更具实际意义。高速干切削机床和普通高速切削机２床相比在主轴单元、进给单元和床身设计等方面有更高的要求ｌｌｌ。采用在刀面上涂覆隔热性好的硬涂层和具有固体润滑性能１．１高速干切削机床的主轴的软涂层，使刀具具有更高的切削温度。常用的硬涂层有ＴｉＮ、主轴应具有较高的转速和较高的刚度，特别是动刚度，以适ＴｉＣＮ和ＴｉＡ１Ｎ，其中ＴｉＡ１Ｎ硬涂层由于添加了Ａｌ元素，从而使刀对高温、重载荷的切削刃，起到抗磨损作应干切削过程中切削力增大、切削振动增强的影响，因此，通过动具的抗氧化性得到改善，用。在高速干切削中常常使用多层复合涂层刀具，如把硬涂层和态优化设计的高速大功率的电主轴技术能有效适合高速干切削

高速干式切削加工技术研究

以及先进的润滑技术，降低主轴在加工过程中的
热影响。主轴的密封技术也是实现高速干切削的重要因素。目前，我们在高速主轴设计中，采用动
态优化的电主轴结构，并结合通过热平衡设计、循环内冷技术和轴承的油气润滑、喷射润滑等技术，
冷或气冷。１２高速干切削机床进给单元－进给单元应具有较高的刚度和较大的推力，高速进给单元常用的有 “ 服电机＋大导程的密伺珠滚珠丝杠副 ” 直线电机直接驱动２种主要的和
切削液的冷却润滑和排屑作用，导致切削区刀会
于金伟
（坊学院，潍山东
潍坊Байду номын сангаас
２１６）６０１
摘要：综合评述了高速干式切削加工技术的特点及优势，析了实现高速干式切削加工的关键技分
术（括机床、包刀具及涂层、工辅助技术等）介绍了高速干式切削加工技术的实际应用。加，关键词：高速加工；干式切削；机床；刀具；涂层；应用
出和实施，速干式切削加工技术日益成为人们高关注的焦点和热点。所谓高速干式切削加工，是
指在高速机械加工中，为保护环境、降低成本而有
意识地减少或完全停止使用切削液。高速切削因具有降低切削力、件热影响小工等特点，实现干切削提供了有利条件。因此，为高速干切削技术作为金属切削加工领域中的高新绿色制造技术获得了广泛关注。高速干切削不仅要限制或停止使用切削液，且要保证高的加工效而率和好的加工质量。但在高速干切削中，缺乏因

提高陶瓷刀具干切削加工性能的途径研究

目前，陶瓷刀具在机械加工中越来越发挥着重要
的作用。特别是在 “ 色 ” 工—— 干切削技术出现绿加
ห้องสมุดไป่ตู้
温度通常比湿切削高得多，求刀具材料具有极高的要红硬性和热韧性，以承受高温，保持高的耐磨性。 ② 刀具材料应有更高的强度和耐冲击韧性。干切削时产生的切削力比湿切削要大，加工环境差，其因此刀具应具有较高的强度和耐冲击韧性。 ③ 刀具与切屑之问的摩擦系数要小。干切削加工时，削区产生的高温是刀具使用中产生化学不稳定切性的主要因素。切削区产生的高温会使刀具与切屑之问的摩擦增大，易产生积屑瘤，剧刀具磨损。因极加此，小切屑和刀具之间的摩擦系数就显得非常重要。减 ④合理的刀具结构和几何参数。要满足上述这些
１％左右。采用于式切削技术，一种环境效益和经６是济效益俱佳的工艺选择，这一新技术的应用对刀具但
材料及使用技术提出了更高的要求。干切削加工由于不采用切削液，刀具工作条件更
为恶劣，寿命也会缩短。因此，除选择合理的刀具几何参数及进行适宜的设计，刀具材料的选择对于切削具
①刀具应具有优异的耐高温性能。干切削的切削
形的主要因素。只要建立正确的有限元分析模型，按
实际加工条件进行铣削加工仿真，其模拟结果可以真实反映工件的加工变形规律。（）仿真和实验结果可知，坯初始残余应力２从毛

基于绿色制造的干切削技术应用研究

收稿日期：０１０ — １２１－１１
作者简介：伟（９５）男（族）宁人，安１５一，蒙古，辽教授，阳电大理工学院院长，沈研究方向：代制造技术、现机械产品设计；王育欣（９６）男，１７一，山东人，副教授，硕士研究生，士研究生在读，阳电大理工学院机电教研室主任，博沈主要研究方向：工业网络应用，数控技术，现代控制技术等。
安伟，王育欣
（阳广播电视大学，沈辽宁沈阳１００）１０３
摘要：分析和阐述了干切削技术的机理、点以及研究应用等，出绿色制造是制造业发展的必由之路，特指在机械加工
中所采用的干切削技术，是一种理想的绿色制Ｒ．艺方法；展干切削技术，进一步降低产品制造成本和消除切正ｒ－发是削液对环境污染的重要途径。
关键词：色制造；械ｋ－；切削绿机ｙ干－
中图分类号：Ｇ５６９Ｔ０．
文献标识码：Ａ
文章编号：６２５５２１）４０２ — ３１７ — ４Ｘ（０１０ — １２０
绿色制造是以传统制造技术为基础，以环境科等方面，发挥了重要的作用，但冷却液及其后处理，学、材料科学、能源科学、制技术等先进科学与技将会造成非常突出的负面影响：控术为支撑的现代制造模式。绿色制造的研究对象，是（）削液费用约占零件加工总成本的１１切２％综合考虑环境影响和资源的有效利用，其目标是使１７％，零件的生产成本大大提高；使产品从设计、造、装、输、用到报废处理的整制包运使（）２未经处理的切削液排放，会污染、破坏生态

干切削的关键技术

干切削的关键技术作者：李大为商皓来源：《城市建设理论研究》2013年第04期【摘要】干切削加工从根本上解决了切削液带来弊端，极大地节约加工成本，保护生态环境，还对传统湿加工生产方式进行批判挑战。

绿色加工技术，是面向21 世纪前沿制造技术。

随着机床技术和相关工艺研究的深入，干切削技术必将成为金属切削加工的主要方向。

本文介绍了干切削技术产生的历史背景，阐明了干切削的关键技术。

【关键词】干切削关键技术中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：干切削技术，通常都指不使用切削液来进行切削加工的技术方法，相对传统使用切削液加工（湿加工）方法而言，今天更应该从广义上来理解干切削技术：只要加工过程不使用切削液或使用微量切削液，加工出工件形成切屑干燥、“干净”（清洁）且能保证加工质量方法，就可归结为干切削技术范畴。

如采用最小量润滑技术（Minimal Quantity Lubrication，MQL）法加工时，工件切屑可保持干燥，过去文献称之为“准干切削”（Near- Dry cutting），实际上从广义来说，可认为其属于干切削范畴。

干切削技术可表述为：切削过程不使用切削液或使用微量切削液，加工出工件形成切屑干燥、“干净”（清洁）的高精度、高效率先进加工技术。

干切削技术起源并盛行于西方发达工业国家，目前德国、美国和日本等在干切削技术研究和应用方面处于国际领先地位。

据统计德国的制造业已有20%以上的机械加工采用干切削技术；日本已成功开发了使用液氮冷却的干切削系统并应用于高速加工中心；美国政府实行严格的环保法规，更促使其制造业不得不更多地考虑应用干切削技术。

我国干切削技术的研究虽起步较晚，但也取得了一些成果。

我们知道干切削技术的最大难点在于如何提高刀具在干切削中的性能，同时也对机床结构、工件材料及工艺过程等提出了新的要求。

而成都工具研究所、山东工业大学、清华大学及北京机床研究所等单位已对超硬刀具材料、刀具涂层技术及高速加工中心进行过系统研究及成功开发。

绿色高速干式切削技术

１干式切削加工的确立
干切削的科学意义在１９年被正式确５９立，９７的国际生产工程研究会（Ｉ）１９年ｃＲＰ年会上，国Ｆ．ｏｋ教授作了“ 切削 ” 德Ｋｌｃｅ干的主题报告；国际刀具制造厂ＭＡＰ公司ＡＬ的总裁ＢＰ．ｒｅ博士ｌ９年１．Ｅｄｌ９９月也作了有关美国干切削发展的主题报告，洲和日欧本等国家也展开研究。目前，式切削技术干已应用到生产领域，得了良好的社会和取经济效益。国已有２％～２％的加工采用德０５干式切削，预示着干式切削技术是未来这切削加工发展的一个方向。
（）高切削速度，位时间内的材料１提单切除率增加，削加工时间减少，大幅度切可提高加工效率，降低加工成本。２提高切削（）速度，削力随之减小（０切３％以上）利于刚，性较差和薄壁零件的加工。３切屑的高速（）排出，走９％以上的切削热，带Ｏ工件受热大幅减少，件内应力和热变形减小，工精零加度提高。４作为切削中产生振动的主要激（）励源，削力随切削速度的提高而降低。切使切削系统的工作频率远离机床的粗糙度敏感的低阶固有频率，大降低表面粗糙度。大

数控机床干切削技术浅谈

针对不同的切削条件和切削材料应充分权衡以上三要素在可节约的加工成本和可得到的加工效果间的利弊，然后制定正确的加工方案。各
种超硬、耐高温刀具材料及其涂层技术的迅猛发展，为干切削技术的发
展创造了极为有利的条件；最小量润滑装置的有效应用和各种带中心小
有切削液，刀具和切屑接触区域的温度升高所致。因此，通常应使刀具有大的前角和刃倾角，前角增大后，刀刃强度会受影响，此时应配以前刀面加强单元。２、干切削的机床结构：
统切削工艺的重大改进，为新世纪提供一种清洁、高效、安全的新的切削
技术；高速干切削技术；低温干切削技术；静电冷却干切削技术；准干切削技术等。四、总结与展望：干切削作为一种新的切削工艺与高速切削是相辅相成的。它已经对传统切削工艺造成了极大的冲击。它不仅降低了切削成本，也避免了环
科学进步
科学与财富
数控机床干切削技术浅谈
郑广健陈小燕
摘
（新乡职业技术学院河南新乡４５３００６）要：干切削作为２ｌ世纪的一种清洁、高效、安全的新的切削方法，不仅可以降低切削成本，而且可以避免切削液对环境的污染、对操作者的伤害。
境的污染。怎样在高温下保护刀具，延长刀具寿命是干切削的难点。干切削技术是一项系统工程，涉及刀具、机床、工艺、材料和生产管理诸多方面的改革和创新。必须强调一点，干切削是把切削刀具、加工中心结构参数和加工策略等要素综合于一体的加工新工艺。

干式切削加工

绿色制造中的干式加工绪论：由于生态效益和经济效益的驱动，绿色制造技术被广大的学者提了出来。

对于传统的机械加工方式而言，干式切削加工方式是最可行的应用之一。

要实现干式切削有许多问题需要解决，主要是关于刀具、机床和切削参数方面的。

这几个方面的选择要兼顾，才能很好的实现干式切削。

干式切削是我国未来的机械加工发展的一个趋势。

关键词：干式切削技术材料涂层意义Abstract：As the drive of the ecological and economic benefits, green manufacturing technology has been put out by the majority of scholars. In terms of the traditionalmanufacturing , the method of dry cutting is one of the most feasible application. In order to achieve the dry cutting, there are still many problems to be solved, mainly about the tools, machine tools and cutting parameters.In order to make a right choice,you had better think all of those factors. Dry cutting machining is a trend in the development of manufacturing in our country.Keywords:Dry cutting Technology Material Coating Significance 随着环境意识在全球范围内的增强以及环保法规的要求越来越严格，传统加工方式中所用的切削液对环境的负面作用也越来越明显。

基于绿色制造的干式切削技术的研究与应用

；ｔｏｅｔｉｐｏｌＴｉｄｐｒｒｆｏｔｅｃｎｅｔｇｅｎｄｓａｄｍｎｆｃｕｉｇｔｅｐａｓｎ一ｏｓｌｓｒｂｅｈｓｅａｔｅｒｍｏｃｐｒｅｅｉｎａｕａｔｒｘｌｎｉｅｖｈｍ．ｕｈｆｏ￣ｎｏｉｔ；ｃｓｌ，ａｉｉｔ，ｎｆｒｅｓｙｆｓｂｌｙａｄｏｔｅｉｃｔｎｕｄｒｃｃｎ，ｕｔｇａｄｏｅｕｔｇｐｌｔｎｎｉａｃｌｔｎｉｕｔｇｉｅｙｌｇｃｔｎｎｔｒｃｔｎｏｌｉ，ｏｅｃｎｅｌｉｉｉｉｈｉｕｏｓａｏ
料的选型方法，以及干切削加工工艺规划模型设计方法研究。
；
关键词：绿色制造；切削加工；工艺规划；；涂层干式切削
ｉ
【ｂｔａｔｕｉａｉｐｏｕｔｎｕｉｏａｕｃｒｇｉｕｔ，ｏｇｗｔｉｅｖｏｍｎＡｓｃ】Ｃｔｎｉｂｓｒｃｏｎｍｎｆｔｉｄｓｙａｎｉｓｎｉｎｅｔｒｔｇｓｃｄｉｔｆａｕｎｎｒｌｈｔｒｌａ
ＤＮｅｇｍｉＬｎｊｎＩＧＦｎ — ｅ１ＵＯＪ－ｕ，ｕ
（ＪｎＣｕｎＧｒｕｏＬｄＥｑｉｍｅｔｎｔｕｅＪｎｈｎ３０，ｉａｉｈａｏｐＣ．ｔ．ｕｐｎｓｉｔ，ｉｃａｇ７７Ｃｈｎ）Ｉｔ１０
丁丰梅骆军军。
（金川集团有限公司设备研究所，昌７７０）（四川大学制造科学与工程学院， ’ 金３１０ｚ成都６０６）１０５

初探绿色切削加工技术——干切削

面。
ｌ干切削加工的刀具与机车由于干式切削的温度比湿式切削高得多，实为现干式切削，求刀具材料必须具有较高的红硬性、要
求，人的健康和环境没有危害的切削技术。对在传统的切削加工中，要使用大量切削液浇需
细晶粒硬质合金特别是能承受较高切削温度的Ｔｉ（）硬质合金（称金属陶瓷）可用于干切ＣＮ基又，
削。不过，属陶瓷的耐冲击性差，多用于精和半金故精加工，国Ｋｅｎｍｅａ公司涂有ＴｉＮ的金属美ｎａｔｌＡＩ陶瓷刀片ＨＴ７，是为干铣削合金钢和高合金钢而就开发。合肥工业大学利用经Ｔｉ纳米粉体改性的Ｎ金属陶瓷刀片进行干切削试验，果较好。Ｐ效ＣＤ（聚
晶金刚石）Ｃ和ＶＤ金刚石涂层刀片有很高的硬度和
中图分类号：ＴＧ５６０
文献标识码：Ａ
文章编号：０７６２（０７２～０ｌ～０ｌ０ — ９ｌ２０）１４５２
机械产品的制造过程是直接消耗资源和产生废弃物的主要环节，入２进ｌ世纪，制造业实施绿在色制造已势在必行。切削加工作为制造业重要而应用广泛的加工方法正面临新的挑战，此背景下，在绿色切削加工技术应运而生。所谓绿色切削技术是绿色制造的一个组成部分，是指对生态大环境和加它工现场小环境均无毒副作用（副作用很小）在加或，工过程中产生的少量 “ 废 ” 废气、液和废渣）三（废在链条末端可回收或自然降解，到无公害的环保要达

额适用于高速干切削技术的刀具涂层的研究现状和发展趋势

额适用于高速干切削技术的刀具涂层的研究现状和发展趋势摘要：在高速加工和干切削技术上发展起来的高速干切削技术，不仅能有效避免切削液对环境的污染，而且还能大幅度的降低生成成本，适应了发展绿色环保制造业的要求。

硬质涂层由于具备高的硬度，耐磨性以及耐高温等特性，已广泛的应用于刀具的处理。

本文主要介绍刀具涂层的研究现状并探讨了适用于高速干切削技术的刀具涂层未来的发展趋势。

关键词：高速干切削；硬质涂层；硬度；耐磨性abstract: in the high speed machining and dry cutting technology on the development of high speed dry cutting technology, can effectively avoid the environment pollution of the cutting coolant, but also greatly reduce the cost of production, to adapt to the development of green manufacturing requirements. hard coating with high hardness, wear resistance and high temperature and other characteristics, has been widely applied in cutting processing. this paper mainly introduces the research status of cutting tool coating and suitable for high speed dry cutting tool coating technology development trend in the future.key words: high speed dry cutting; hard coating; hardness;wear resistance中图分类号：tu7 文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）引言：现代工业和社会的发展，对占机械制造业60%工作量的切削加工技术提出了越来越高的要求，不但要高效率，高精度，同时还要求满足经济性和生态性的要求[1]。

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３干切削加工的关键技术
３１干切削的刀具技术．
只要加工过程不使用切削液或使用微量切削液，ｊ－出ｊｒ￣－
工件形成切屑干燥、干净 ” 清洁） “ （且能保证加工质量方法，就
可归结为干切削技术范畴。如采用最小量润滑技术（ｎｍｌＭｉｉａＱａｔｕｒａｏ，Ｌ法加工时，ｕｎｔＬｂｉｔｎＭＱ）ｉｙｃｉ工件切屑可保持干燥，过去文献称之为“ 准干切削 ” Ｎａ－ｒｃｔｎ）实际上从广义来（ｅｒＤｙｕｔｇ，ｉ说，可认为其属于干切削范畴。
干切削技术可表述为：切削过程不使用切削液或使用微
由于不使用切削液，干切削时的切削温度比普通湿切削
高很多，刀具能否承受干切削时的巨大热能，实现干切削的是
关键。这方面主要措施有：
（）１采用新型的刀具材料。干切削不仅要求刀具材料具有
用，化了生产系统，约了生产成本。简节
新工艺和新技术。随着绿色制造、清洁制造等生产理念的成熟，
人们越来越清醒地意识到，切削液大量使用所带来负面影响：
一
（）３节省了与切削液及切屑处理有关的费用；（）４不产生环境污染及与切削液有关的安全与质量事故。
收稿日期：０００ — ４２１－３０
（）２采用涂层技术。对刀具进行涂层处理，是提高刀具性
能的重要途径。刀具的涂层不仅提高了刀具表面硬度，而且能降低刀具／件和刀具，削表面之前的摩擦，能隔断切削工切也
区的热量传人刀具（。目前使用的刀具中有４％是涂层刀片）Ｊ０具，的涂层还在不断出现，用涂层刀具实现干切削加工的新使趋势在不断增长。近１０年来，刀具涂层技术发展十分迅速，涂
关键词：干切削；削液；键技术切关中图分类号：Ｇ５１Ｔ０文献标识码：Ｂ
文章编号：６２５５２１０－１９０１７ — ４Ｘ（０６０ — ２０）５
伴随着信息技术的发展，制造技术ａ＿方法上涌现了许多ｎ＿Ｔ
发展战略实施；三是直接危害车间工人身体健康。
究的热点之一，并在车、、、、削加工中得到了成功的铣钻铰镗
应用。
２２干切削工艺的不足之处。和相同条件下的湿切削加工相比，切削也有不足的地方：千
环境问题和资源问题，是当前以至今后人类社会面临主
要问题。为实现可持续发展战略目标，制造企业取得经济效使
益与社会效益协调优化，究实现绿色制造，指导业界生产研对
具有十分重要现实意义。
（）１直接的加工能耗（加工变形能和摩擦能耗）大，削增切温度增高；（）２刀具、切削接触区的摩擦状态及磨损机理发生改变。刀具磨损加快；（）３切屑因较高的热塑性而难以折断和控制，切屑的收集
作者简介：青（９４）男，南岳阳人，柳１７一，湖讲师，一直从事数控加工与操作的教学工作。
１９５
ＥｑｉｕｐｍｅｔａｕａｔｉｃｏｏｙＮｏ６，０１ｎＭｎｆｃｒｎｇＴｅｈｎｌｇ．２０
《装备制造技术｝００２１年第６期
干切削加工关键技术的研究
柳青
（阳职业技术学院，岳湖南岳阳４４０）１００
摘要：阐述采用干切削技术加工这种绿色制造技术的意义，并对干切削技术在应用中保证实施的措施做了探讨和研究。
加具有优异高温力学性能、高化学稳定性和热稳定性及高抗
热震性的刀具材料，是推动干切削技术发展和广泛应用的重
要前提。
Байду номын сангаас２干切削加工的特点
２１干切削工艺的优点．由于不使用切削液，完全消除了切削液导致的一系列负面效应。与湿切削相比，干切削具有以下优点：（）１形成的切屑干净、清洁、无污染，易于回收和处理；（）２省去了与切削液有关的传输、过滤、回收等装置及费
极高的热硬性和热韧性，而且还须有良好的耐磨性、耐热冲击
和抗粘结性。目前已发展的刀具材料主要有金刚石、立方氮化硼、陶瓷、金属陶瓷、涂层和超细晶粒硬质合金等。发展具有更
量切削液，加工出工件形成切屑干燥、干净” 清洁）的高精 “ （度、高效率先进加工技术。
由于具有这些优点，干切削已成为目前清洁制造工艺研
是零件生产成本大幅度提高，有统计数据表明，零件加
工总成本中，切削液费用约占１６％，而刀具费用仅占４％；二是造成对环境严重污染，坏生态环境，利于可持续破不
和排除较为困难；（）工表面质量易于恶化。４加
１干切削技术的内涵
干切削技术，通常都指不使用切削液来进行切削加工的技术方法，相对传统使用切削液加工（湿加工）法而言，天方今
更应该从广义上来理解干切削技术：