现代切削技术
现代机械设计制造工艺和精密加工技术研究
现代机械设计制造工艺和精密加工技术研究摘要：工业4.0战略背景下，机械制造产业产品质量，与制造工艺和精密加工有密切联系。
科技作为发展第一生产力，优化机械设计工艺和技术，为产业发展注入活力。
夯实机械制造实力的同时，满足市场提出的特殊要求，助力机械制造产业发展。
针对机械制造发展方向、工艺、技术等深入探索，对现代机械设计发展前景展望，对于现代化机械领域发展有重要的现实意义。
关键词：现代机械设计；制造工艺；精密加工技术引言：市场经济飞速发展过程中，对现代化工艺生产提出更高要求。
现代化生产制造，不仅要保证产品质量，还应在原有基础上设计优化，保证产品美观度。
因此，基于机械设计质量和产量等要求，机械制造领域中，精密加工技术得以发展，通过对产品精密设计，提高制造工艺水准，满足机械制造产业实力，促进机械设计领域稳定发展。
一、机械制造工艺与精密加工技术概述（一）机械制造工艺机械制造工艺是现代化机械领域的重要内容，以高标准施行制造工艺。
先进的制造工艺，能够提高材料使用效率，提高产品精密性。
实际发展中，能够发现机械制造工艺还存在一定不足，导致技术有待完善，难以满足现阶段的机械生产需求。
还需要根据工艺体系进行升级，促使整体制造工艺水平提升。
（二）精密加工技术精密加工技术是实现机械产品精细化生产的重要内容，对于整个制造业发展有促进性作用。
具备先进的精密加工技术，能够显著提高机械制造工艺，保障行业长效发展。
精密加工技术包含了切削技术、研磨技术、纳米技术等，能够通过精密加工提高产品制造质量，满足高精度零件、产品加工需求，为制造行业发展提供良好支撑。
二、现代机械设计制造工艺和精密加工技术概述（一）特点1.关联性现代机械设计制造与精密加工均有一定难度，其复杂性体现在产品设计、生产等多个环节中。
两者在产品生产研发过程中，有关联性。
也就是说，任何一个环节出现问题，都会影响后续工作开展，导致工艺和加工技术效果差强人意。
2.系统化生产角度来看，现代机械制造工艺和精密加工技术是共同体的存在。
金属切削原理及其在现代加工中的应用
金属切削原理及其在现代加工中的应用金属切削是工业生产中常见的一种加工方法，广泛应用于制造业的各个领域。
金属切削原理主要涉及切削力、金属材料的塑性变形和剪切变形等方面，充分理解切削原理对于合理选择工具、刀具、切削参数以及提高切削加工质量和效率具有重要意义。
金属切削原理的基本概念是在切削加工过程中，利用刀具切割工件，将金属材料从工件上去除，形成所需要的形状和尺寸。
在切削过程中，刀具对金属材料施加力，导致金属材料的塑性变形和剪切变形，最终实现金属材料的去除。
在金属切削过程中，切削力是一个重要的参数，它直接影响切削加工的稳定性、工具寿命和加工质量。
切削力的大小与切削材料的物理性质、工具几何因素、切削参数等因素有关。
通过合理选择刀具材料、切削液以及控制切削参数，可以降低切削力的大小，提高切削加工的效率和质量。
金属材料的塑性变形和剪切变形是切削原理的重要内容。
在金属切削过程中，刃口与工件接触，通过刀具的旋转和移动，刀具对工件产生强大的剪切力，导致金属材料的剪切变形。
同时，金属材料还会经历塑性变形，即在切削过程中，金属材料发生的弯曲和伸长现象。
这些塑性变形和剪切变形共同作用，实现了金属材料的切削。
金属切削原理在现代加工中得到了广泛的应用。
首先，金属切削加工可以实现复杂形状和高精度的加工需求。
通过选择合适的刀具和切削参数，可以在金属材料上精确地切割出所需要的形状和尺寸，满足现代制造领域对产品高精度的要求。
其次，金属切削可以用于加工各种金属材料，包括常见的钢铁、铜、铝等金属材料，同时也包括一些高强度、高温合金等特殊材料。
采用不同的刀具和切削参数，可以适应不同金属材料的切削需求，并实现高效率的加工。
另外，金属切削在现代制造中有着广泛的应用领域，如汽车制造、航空航天、电子设备等。
在汽车制造中，金属切削被广泛应用于发动机、底盘、车身等零部件的加工过程。
在航空航天领域，金属切削则常用于航空发动机、飞机构件等的加工中。
在电子设备制造中，金属切削则被应用于手机、电脑等设备的加工。
现代切削技术的若干问题探讨
身也取得了不小 的进步 ，但是直至 ２ 世 纪 ７ 年代 ，总 Ｏ Ｏ 体上并没有超越传统切削技术 的范 畴，其最 突出的标志
维普资讯
隧盔 现 代 切 削 技 术 的 若 干 问题 探 讨
湖南省郴州职业技术学院 （２ ００ 张杨林 ４３０）
切削加工作为制造技术的主要基础工艺 ，是汽 车工 业 、航空航天工业 、能源工业 、军 事工业和新兴 的模 具 工业 、电子工业 等部 门主要的加工技术 ，也是这 些工业 部 门迅速发展的重要因素 。尽管近净成形技 术、堆积成 形技术是非常有前途 的新工艺 ，但切削加工作 为制造技 术主要基础工艺的地位没 有改 变 ，相反 ，切削技术 进入 了高速发展的新时期——现代切 削技术阶段 。因此 ，认 识和掌握现代切削技 术的发展 机制 、了解其 技术特征 和
参 加 磊 工冷工
维普资讯
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收到十分有限的效果 ，甚至可能适得其 反。提高切削技 术与为用户和社会创造可观效益 的内在联 系 ，已被越来 越多的刀具 制造商和刀具用户所认识 和接受 ，并转化 为 推动切削技术 进步 的强 大动力 ，在短短 ２ Ｏ年左 右的时 问里 ，将切削技术推上了现代切削技术 的新 阶段 。
有十分重要的意义。ＭＷ
（ 收稿 日期 ：２ ０ ０ ０ ） ０７ ８６
Ｒ ＝ ．５ｍ的镜面， ０Ｏ 用其他加工方法是不可能达到的。
（）排 屑 、断 屑 比较 困难 的切削 加 工 钻 孔 、铰 ４
囵 窒生 丝塑 丝
ＷＷＷ． ｍａ ｈｉ ｉ ． ｏ ｃ ｎ ｓｔ ｃ ｍ． ｎ ｃ
现代模具高速切削工艺研究
减少 ， 这样有利 于“ 咬住” 材料并 去除之 ； 同时 ， 顺铣 时刀刃主
要受压应力作 用 ， 受力 状态较 理想 ， 样可 以减少 刀具 的磨 这
（） ３ 热变形小 。高速加工过程 中， 由于极 高的进给速 度 ， ９ ％的切削热被 切屑带 走 ， ５ 工件基本 保持 冷态 ， 这样零 件不
领域的热点和发展方 向。
规 切削速度高 ５ ０ 以上的切削称为高速切削 。例如 ： —１ 倍 车
削 为 ７ ０—７ ０ ／ ｎ 铣削加 工为 ２ ０—７ ０ ｍ／ ｉ， ０ ０ ０ ｍｉ， ０ ０ ０ ｍ ｎ 钻削为
１０ ０ ０ ｍｉ， ０ —１０ ｍ／ ｎ 磨削 为 ５０ ０ ０—１０ ０ ｍｉ。进 给速度一 ０ ０ ｍ／ ｎ 般 为 ２—２ ｍ／ ｎ 高 的可达 ６ —８ ｍ／ ｎ ５ ｍｉ， ０ ０ ｍｉ。
Ｏ
８ ００
１０ ２０
ｌ ００ ６
２０ ００
切 削速 度， ｒｉ． ｍ・ ｎ １ ａ
图 １ ｓ ｏ ｎ曲线 ａ ｍｏ ｌ
２ ２ 高速切削加工的优点及在模具制造 中的应用 ． （）Ｉ １ ￣ Ｉ效率 高。由于切削 速度 高， 进给速 度一 般也提
高５ ０ ， —１ 倍 这样 ， 位时间材料 切除率可 提高 ３ ６ ， 单 — 倍 因
现 代 模 具 高速 切 削 工 艺 研 究
刘 鹏
（ 天津滨海职业学 院 机 电系 ， 天津 ３０ ５ ） ０ ４ １
摘
要： 目前， 削加 工仍是 当今主要 的模具加 工方法， 具制造业 中有着重要 的地位 ， 切 在模 但是 ， 如何提 高其效率 、 精
度 、 量成 为传 统切 削加 工面临的问题 。上世纪 ９ 质 ０年代后 ， 以高切 削速度、 高进 给速度和 高加 工精 度为主要特征 的 高速切 削（ ｉ ｐｅ ｕｔ ｇ ＨＳ 已经成为现代切 削加工技 术 的重要发展 方 向之 一， Ｈｇ Ｓ ｅｄＣ ｔｎ ， Ｃ） ｈ ｉ 也是 目前模具制 造业 中一 项 快速发展 的 高新技术 。 关键词 ： 模具制 造 ； 高速切 削； ｓ ｂ 削工艺； 削参 数 切 中图分类号 ： Ｇ５ ６ 文献标识码 ： 文章编号 ：０ ８ ２ ３ ２ ０ ）５ ０ ９ ３ Ｔ ０ Ａ １０ —９ ３ （ ０ ６０ —０ ｏ —０
现代切割技术
现代切割技术前言在现代工业制造领域中，切割是应用量很大、应用面广泛的基础工艺之一,尤其是在工程机械制造行业，切割工作量占有很大的比重，切割的效率和质量将直接影响生产的效率和质量。
近年来，国内外切割技术取得了突破性进展，从单一的氧乙炔火焰气割发展成为新型工业燃气火焰切割、等离子弧切割、激光切割、水射流切割、超声切割等多能源、多种工艺方法在内的现代化切割技术，与此同时又将现代化数控技术与切割技术相结合,研究开发出新一代的全自动数控切割设备。
一、几种典型切割技术１、氧乙炔／新型燃气火焰切割自1895年法国人ＬｅＣｈａｔｅｌｉｅｒ发明氧乙炔火焰，至1900年Ｆｏｕｃｈ和Ｐｉｃａｒｄ制造出第一把氧乙炔割炬，氧乙炔火焰切割作为最古老的热切割技术至今仍是机械制造中的一种加工方法。
由于乙炔生产的原料为电石，生产过程中会排出大量电石渣(1ｔ电石生成3。
3ｔ电石渣）及ＨＳ、Ｓ０等有毒有害气体，严重污染环境，在制取溶解乙炔气同时又消耗大量重要化工原料丙酮,加大了生产成本。
因此，近20年来国内外有关研究机构及企业相继投入大量资金，开发研究成本低、安全、减少环境污染的新型燃气,目前国内己自主开发及引进了多种新型工业燃气代替乙炔用于工业火焰加工.同时与新型工业燃气相配套的割炬也相继投建成投产，各种割炬器种齐全。
手工割炬切割厚度可达350ｍｍ，机用割炬切割厚度可达1800ｍｍ.2、线切割，线切割,其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为线切割的电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。
线切割主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如线切割可以加工冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、样板、线切割还可以加工各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等。
线切割有许多无可比拟的优点，比如：线切割具有加工余量小、线切割具有加工精度高、线切割具有生产周期短、线切割具有制造成本低等突出优点，线切割已在生产中获得广泛的应用。
先进制造技术 第2章 高速切削技术2-1
萨洛蒙在l924一1931年间，进行了一系列的高速切削实验： 在非黑色金属材料，如铝、铜和青铜上，用特大直径的刀 盘进行锯切，最高实验的切削速度曾达到14000m／min， 在各种进给速度下，使用了多达20齿的螺旋铣刀。l931年 申请了“超极限速度”专利，随后卖给了“Krupp钢与工 具制造厂”。 萨洛蒙和他的研究室实际上完成了大部分有色金属的切削 试验研究，并且推断出铸铁材料和钢材的相关曲线。 萨洛蒙理论提出了一个描述切削条件的区域或者是范围， 在这个区域内是不能进行切削的。萨洛蒙没有提出可靠的 理论解释，而且他的许多实验细节也没有人知道。
刀具磨损曲线
三、高速切削切屑形成
高速切削试验表明，工件材料及 性能对切屑形态 有决定性影响。
低硬度和高热物理性能的工件材料（铝合金、低碳钢、未 淬硬钢等）易形成连续带状切屑。 高硬度和低热物理性能的工件材料（钛合金钢、未淬硬钢 等）易形成锯齿状切屑。
切削速度对切屑形态有重要影响。对钛合金，在 （1.5~4800)m/min的切削速度范围内形成锯齿状 切屑，随切削速度的增加，锯齿程度（锯齿的齿 距）在增加，直至成为分离的单元切屑。
不同切削速度下车削45钢件的切削形态。
一方面，切削速度增加，应变速度加大，导致脆 性增加，易于形成锯齿状切屑；另一方面，切削 速度增加，切屑温度增加，导致脆性降低，不易 形成锯齿状切屑；
绝热剪切理论（Adiabatic Shear Theory) 周期脆性断裂理论（Periodic brittle fracture theoty）
萨洛蒙（Salomon）曲线
1600
切削温度/℃
钢
1200
青铜
铸铁 硬质合金980℃ Stelite合金850℃ 高速钢650℃ 碳素工具钢450℃
现代切削技术的若干问题探讨
进 入 ２ ｆ 纪 后 半 叶 以来 ， ｏｔ ｌ 由于 计 算 机 、 电 子 等 新 微 兴 科 学 技 术 以 及 与 切 削 技 术 紧 密 相 关 的 材 料 科 学 的 高
速 发 展 ， 削 技 术 随 着 制 造 业 和 制 造 技 术 的 发 展 也 得 切
刀具 ， 高切 削效 率 ， 用 户 服务 ” 全新 经 营理 念 ， 提 为 的 为
发 展 做 出 了 重 要 贡 献 。 管 在 此 过 程 中 ， 削 技 术 本 身 尽 切 也 取得 了不 小 的进 步 ， 是 直 至２ 世 纪 ６ ７ 年代 ， 但 ０ ０、 ０ 总
切 削 这 门 传 统 制 造 工 艺 技 术 注 入 了 新 的 生 命 力 ， 刀 使 具 制 造 商 成 为 发 展 现代 切 削 技 术 的 主 力 军 ； 一 方 面 ， 另 这一 观念 也被 越来 越 多 的刀 具用 户所 接 受 ， 成 了“ 形 积
体 上 并 没 有 超 越 传 统 切 削 技 术 的 范 畴 ， 最 突 出 的 标 其
志是刀具 的开 发 、 产 与使 用 基本 上是 相互 分离 的 ， 生 没 有形 成相 互促进 、 同发展 的机 制 。 共
极 采 用 切 削 技术 新 成 果 ， 用 先 进 切 削 刀具 提 高 加工 应 效 率 ， 低 制 造 成 本 ， 高 企 业 竞 争 力 ” 新 思 维 ， 制 降 提 的 使 造 业 对 先进 刀具 的重 视 和需 求 达 到 了空 前 的程 度 ， 成 为拉 动 切 削技 术 快 速 发展 的强 大 力 量 。 种 “ 动” 这 拉 不 是 对 切 削 技 术 发 展 的 简 单 加 速 ， 是 赋 予 了 切 削 技 术 而
现代切削加工技术常用的英文表达
现代切削加工技术常用的英文表达《现代切削加工技术与刀具》常用的英文表达cutting speed 切削速度feed rate 进给量back engagment of cutting edge 背吃刀量cutting motion 切削运动cutting regime 切削用量cutting parameters 切削参数work piece surface to be cut 待加工表面machined surface 已加工表面cutting surface 过渡表面cutting tool angles 刀具角度rake face 前刀面major flank 主后刀面minor flank 副后刀面major cutting edge 主切削刃minor cutting edge 副切削刃tool nose （tool tip）刀尖tool arbor 刀柄tool reference plane 基面tool cutting edge plane 切削平面main section reference 正交平面normal section reference 法平面transverse section 背平面longitudinal section假定工作平面assumed working plane. 假定工作平面tool cutting edge angle 主偏角tool cutting edge inclination angle 刃倾角rake angle 前角clearance（relief）angle 后角tool minor cutting edge angle 副偏角minor clearance angle 副后角wedge angle 楔角tool included angle 刀尖角tool approach angle 余偏角cutting layer 切削层cutting mode 切削方式undeformed chip thickness 切削层公称厚度width of uncut chip 切削层公称宽度cross-sectional area of the cutting layer切削层公称宽面积free cutting 自由切削constrained cutting 非自由切削orthogonal cutting 直角切削oblique cutting 斜角切削cutting tool materials 刀具材料performances for cutting tool materials 刀具材料性能hardness and wear-resistance 硬度和耐磨性strength and toughness 强度和韧性forming properties and economy conditions 工艺性能和经济性heat resistance and thermal conductivity 耐热性和导热性tool steel 工具钢high speed steel（HSS）高速钢plain high-speed steels 普通高速钢Super high-speed steel 高速性能高速钢carbide alloy 硬质合金super-hard material 超硬材料ceramics 陶瓷diamond 金刚石cubic boron nitride（CBN）立方氮化硼coated tool materials 涂层刀具材料laws of variation for cutting deformation 切削变形规律metal cutting process 金属切削过程Cutting deformation 切削变形Chip-formation 切屑变形elastic deformation 弹性变形plastic deformation 塑形变形crystal lattice slide 晶格滑移deformed regions 变形区fiberize 纤维化deformation coefficient 变形系数Shearing slide 剪切滑移slippage 滑移量shear angle 剪切角cutting forces 切削力axial thrust force 轴向力radial thrust force 径向力main cutting force主切削力empirical formula 经验公式the principle of dynamometers 测力仪原理strain transducer- dynamometers 应力传感器piezo-electric transducer 压电式传感器unit cutting force 单位切削力cutting power 切削功率unit cutting power 单位切削功率correctional coefficients 修正系数cutting heat 切削热cutting temperature 切削温度natural thermoelectric couple 自然热电偶synthetic thermoelectric couple半人工热电偶laws of cutting temperature distribution 切削温度分布规律tool wear 刀具磨损tool life 刀具寿命normal wear 正常磨损non-normal wear 非正常磨损wear on the rake face 前刀面磨损flank wear 后刀面磨损cutting fluid 切削液crater 月牙洼simultaneous wear 便捷磨损abrasive wear 磨粒磨损adhensive 粘接磨损diffusion wear 扩散磨损oxidizing wear 氧化磨损phase change wear 相变磨损tool wear process 刀具磨损过程initial wear stage 初期磨损阶段normal wear stage 正常磨损阶段severe wear stage 急剧磨损阶段tool wear criteria 刀具磨钝标准tool life test 刀具耐用度实验tool wear curve 刀具磨损曲线tool life curve 刀具耐用度曲线tool life Tp of the maximum productive rate 最大生产率耐用度tool life Tc of the minimum productive cost最低成本耐用度Continuous（ribbon）chips 带状切屑Cracked （serrated）chips 挤裂切屑unit （splintering）chips 单元切屑discontinuous chips 崩碎切屑make the chip bending 卷屑make the chip discontinuous 断屑machinability 切削加工性Main indexes for judging machinability of workpiece materials 衡量切削加工性的指标tool life index v T刀具耐用度指标relative machinability Kv 相对加工性mechanical properties 机械力学性能hardness of material 工件材料硬度yield strengthσb(Gpa) 屈服强度ductility 延展性impact toughnessαk(kJ/m2) 冲击韧性heat conductivity 导热系数white iron 白口铁grey cast iron 灰铸铁nodular cast iron 球墨铸铁improvement of workpiece materials machinability 改善工件材料切削加工性45 steel 45钢medium carbon steel 中碳钢stainless steel 不锈钢hadifield steel 高锰钢high-temperature alloys 高温合金titanium alloy 钛合金surface roughness 表面粗糙度machined surface quality 已加工表面质量surface roughness 表面粗糙度surface waviness 表面波纹度physical-mechanical properties物理力学性能work-hardening 加工硬化metallurgical structure 金相组织residual stress 残余应力scale 鳞刺built-up edge 积屑瘤turning Tool 车刀welding turning tools 焊接式车刀clamping turning tool 机夹式车刀indexable turning tool 可转位车刀formed Turning Tool 成形车刀cylindrical Turning Tool 外圆车刀facing turning tool 端面车刀boring bars 镗刀杆（车孔刀）cutting-off tool 切断刀design of profile 廓形设计cutting tools for making holes 孔加工刀具twist drill 麻花钻orthodox section 端剖面columnar section 柱剖面axial section 中剖面axial rake angle （helix angle）轴向前角（螺旋角）point angle 顶角reanmer 扩孔钻、铰刀borer 镗刀deep holeprocessing system 深孔加工系统gun drill 枪钻boring and trepanning association deep hole drilling system (BTA) BTA系统ejector drilling head system 喷吸钻系统double feed system DF系统inner-chip removal drill 内排屑钻outer-chip removal drill 外排屑钻milling cutter 铣刀slab milling cutters 圆柱铣刀face milling cutters 端铣刀side and face milling cutters 三面刃铣刀Slitting saws 锯片铣刀Angle milling cutter 角度铣刀Form relieved cutters 成形铣刀End-milling cutters 立铣刀Keyway milling cutters 键槽铣刀broacher 拉刀crowded highlight 挤亮点scratch 划伤annular corrugated 环状波纹scale 鱼鳞状groove mark 沟痕taping 攻丝screw tap 丝锥threading die 板牙thread rolling machine 搓丝机thread rolling wheel 搓丝滚轮high speed cutting 高速切削precision cutting 精密切削deep hole cutting 深孔钻削vibration cutting 振动切削green cutting 绿色切削grinding 磨削grinding wheel 砂轮equivalent diameter 等效直径length of cantact 接触弧长grinding burn 磨削烧伤high speed grinding 高速磨削creep feed grinding 缓进给磨削belt grinding 砂带磨削abrade 研磨honing 珩磨oilstone 油石。
现代切削技术的发展机制及技术特征
了快速 发展 ，并进 入 了现 代切 削技 术 的新 阶段 。与传 统 的切 削技术 相
速度更快 、 加工效率更高，而且形 费用 ，其 结果 只能 降低 零件 制造成 造业推广应 用性 能更 好 的刀具 ，使 成 了新的发展机 制 和模 式 ，显 现 出 本中很少的百分数 ，例如降低刀具 切削速度普遍提高 ２％，那么每年 ０ 新的技术特点 ，成 为推 动制造 业 和 可节省 加工 费 用 １０亿美 元 。美 国 ５ 现代 制 造 技 术 发 展 的重 要 技 术 因 每年 消 耗 刀 具 费 用 约 ３ ０亿 美 元 ， 素。 如果 为此而增加 三分 之 一的刀 具投 因此 ， 认识和掌握现代切削技 入 ，也 仅 多 花 费 ｌ 美 元 ，然 而 ０亿 术的 发 展 机 制 和 模 式 及 其 技 术 特 却可产 生 １０亿 美元 的 效益 。由此 ５ 点 ，有利 于加快我 国切 削技 术 的发 可见 ，切削刀 具 的创新 可起 到 “ 四
过程中 ，切削技 术本 身 也取得 了不 具 的更新 ，影响 了刀 具制 造商 开发 加％ ，可 以 降 低 制 造 成 本 １ ％ ～ ０ 小的进 步 ，但 是 直 至 加 世 纪 六 七 新刀具 的积极性 ，制 约着 切削效 率 １％。许 多 成 本 分 析 案 例 还 表 明 ， ５ 十年代 ， 总体上并没有超越传统切 的提 高和切 削技 术的进 步 。 尽管好的刀具 价格 较 贵 ，但 由于提 削技术的范畴 ，其 最 突 出的标 志是 个制 造 经济学 的成本模 型 高了加工效率 ，分摊 到每 一工 件上
展。
瑞典 山特 维克公 司根据类 似 的 根据这 一成本 比例 ，可 得 出以 制造成本分 析模 型及美 国制 造业 的 比，现 代切削技术 不仅 体 现为 切削 下结论 ：如果消极 地追 求 降低刀具 规模 作 出了以下 预测 ：如果 美 国制
金属切削分类
金属切削分类金属切削是现代工业生产中不可或缺的一种技术，它的应用范围非常广泛。
在工业生产中，需要对金属进行各种形状、尺寸和表面质量的加工，而金属切削就是解决这个难题的一种方法。
按照金属切削的方式，可以将其分为以下几类。
一、车削加工车削加工是金属切削中最常见的一种方法，它通过旋转工件并以不同的方式移动刀具，来实现对工件的加工。
车削加工可以分为外圆车削、内圆车削、端面车削、螺纹车削等。
二、铣削加工铣削加工是一种将工件固定在工作台上，并以旋转的方式将刀具进行上下、左右、前后运动的加工方法。
铣削可以分为平面铣削、立铣和螺旋铣削等。
三、钻削加工钻削加工是一种通过旋转的方式将刀具带动工件转动，并采用钻头进行切削加工的方法，可以分为普通钻削和深孔钻削。
四、刨削加工刨削加工是通过在工件表面上移动刀具并进行间歇性的切削，来达到加工目的的一种方法。
它主要适用于加工平面、槽口等形状。
五、磨削加工磨削加工是通过采用磨具在沿工件表面进行移动并进行切削，来提高工件表面质量和形状精度的方法。
磨削加工可以分为平面磨削、外圆磨削和内圆磨削等方法。
六、锯削加工锯削加工是通过采用锯条或锯片，在工件上进行锯削切割的加工方式。
锯削可以分为手动锯削、机械锯削和钢丝锯削等。
七、线割加工线割加工是一种通过采用电蚀技术来进行加工的一种方法。
该方法适用于加工精度要求高，形状复杂或难于加工的工件。
以上是金属切削按照方式所分类的七种不同的加工方法。
金属切削的应用范围非常广泛，不同的切削方式能够满足不同形状和尺寸的加工需求。
在工业中应用这些切削加工方法，能够实现工件的高效、精确加工。
切削的名词解释
切削的名词解释切削，作为一个常见的制造工艺术语，是指通过一种力的作用，将材料中的废料以确定的形状和尺寸从工件中剥离出来的过程。
切削通常是在机械设备中通过刀具对材料进行机械加工时的一种重要操作。
它是许多行业中制造工艺的基础，包括汽车制造、航空航天、电子设备制造等。
切削是一门复杂且经验丰富的技术，为了能够正确理解和应用切削工艺，我们需要深入了解切削的基本原理、刀具的类型及其特点，以及切削过程中的各种参数。
1. 切削的原理切削工艺的基本原理是以刀具为载体，通过刀具对工件进行机械切削，从而通过分离废料实现对工件形状和尺寸的加工。
刀具在切削中的作用主要包括切削力的传递、刀具与工件之间的切削摩擦和热量的产生等。
工件表面质量的好坏、切削效率的高低以及刀具的寿命等都取决于切削过程中这些因素的相互作用。
2. 刀具的类型及特点刀具是切削工艺中起着关键作用的工具。
根据不同的切削场景和工件材料，刀具的类型也各不相同。
2.1 固定刀具固定刀具是指在切削过程中，刀具保持固定位置，工件在机械设备上进行运动。
这种刀具可以是刃铣刀、牙板等，适用于对工件上进行平面或曲面的加工。
固定刀具的特点是切削稳定性较好，适用于加工精度要求较高的工件。
2.2 可转位刀具可转位刀具是指在切削过程中，刀具通过工件的运动来改变切削位置。
常见的可转位刀具有车刀、铣刀、钻头等。
这种刀具适用于对工件进行内外轮廓的加工。
可转位刀具的特点是在加工过程中，可以灵活调整切削位置，适应不同形状和尺寸的工件。
3. 切削过程中的参数切削过程中的参数对切削效果和刀具寿命起着重要作用。
以下是一些常见的切削过程参数：3.1 切削速度切削速度是指刀具与工件之间的相对运动速度。
切削速度的选择应考虑工件材料、刀具材料和刀具类型等因素。
高速切削可以提高加工效率，但也可能导致刀具磨损加剧。
3.2 进给量进给量是指刀具在单位时间内对工件的移动距离。
进给量的合理选择可以影响切削的质量和效率。
现代高效切削刀具是提高制造业劳动生产率的强大手段
在发达 国家 ， 采用高效 刀具来 国工具工业的差距所在 ， 也是 中国
另外 ， 近年来制造业 的发展经 发挥数字化制造技术的潜力已成为 工具工业的用武之地 。发展现代高
替代 廉价 、 低效 的传 统刀 验证明， 在经济繁荣时期 ， 为了应对 共识。现代高效刀具的开发和应用 效刀具 ，
所决定的 。国际经合组织（ Ｅ Ｄ 的刀具消费额为 ３ 多亿美元 ， Ｏ Ｃ） Ｏ 而制 的调查结果表明， 价格的变化要滞 造业因提高效率 、 降低成本而获得 后于成本的增加 ， 从而形成“ 生产率 的收益却达到 １０ ５ 亿美元。 差距” 图 ２ ， （ ）这是对制造业 的一种
长 期挑 战。
劳动生产奉
现代数字化制造技术就是为了
大量使用冷却润滑液造成的环
满足制造业提高生产率的需求而发 境污染——也提供了有效的解决途
展起来的。作为 径。通过刀具基体材料和涂层技术
一
１ ５ ＝ ０ ９ 年１ ９ ０
个完整的制造 的突破性改进 ， 以及刀具切削参数
ｌｉ 一 ４ ０翻 嚣 禽
４ — ０
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一
图 １技术进步和改善劳动能力对提高劳动生产率的作用
１ 生产率差距的形成 １２ １
２
其 费水平仍大大偏低 ， 仅为机床 消费 使用微量润滑液的 ＭＱ 加工和完 和数控量仪应有 的重视和投入 ， Ｌ
０ 全不使用冷却液的干式加工。在发 结果是我国现代切削刀具和测量技 的 ２％。这一比重不但远低于发达 也低于世界平均水平。这就 达国家， 冷却液的使用和无害化处 术的发展滞后于机床的发展。国内 国家 ， 数字化制造技 说 明， 在我国的刀具消费中， 廉价而 理费用达到制造成本 的 １％， ５ 为刀 外的发展经验证 明，
超精密切削加工技术
技术发展趋势
1 2
智能化控制
利用传感器和智能算法，实时监测切削过程和工 件表面质量，实现超精密切削加工过程的智能控 制。
复合加工技术
结合多种加工技术，如磨削、抛光和电加工等， 以提高超精密切削加工的效率和表面质量。
3
新材料应用
探索和开发适用于超精密切削加工的新材料，以 提高刀具的耐磨性和工件的表面完整性。
04
超精密切削加工技 术的挑战与解决方 案
技术瓶颈
刀具磨损
超精密切削加工过程中， 刀具与工件的高速摩擦导 致刀具快速磨损，影响加 工精度和效率。
工件表面完整性
超精密切削加工后，工件 表面容易出现微裂纹、残 余应力和加工硬化等表面 完整性问题。
切削液的纯净度
超精密切削加工需要高纯 净度的切削液以减小误差， 但切削液的纯净度控制难 度较大。
应对策略
刀具材料与涂层
采用高硬度、高耐磨性的刀具材料和涂层技术，提高刀具的耐久 性和切削性能。
切削参数优化
根据不同材料和加工条件，优化切削速度、进给速度和切削深度等 参数，以减小刀具磨损和工件表面完整性问题。
切削液纯净度控制
采用高精度过滤设备和检测技术，确保切削液的纯净度满足超精密 切削加工的要求。
精密仪器制造
光学仪器
精密机械
超精密切削加工技术可用于制造高精 度光学仪器，如显微镜、望远镜等， 以提高其成像质量和稳定性。
超精密切削加工技术可用于制造精密 机械，如钟表、精密机床等，以提高 其运动精度和稳定性。
测量仪器
超精密切削加工技术可用于制造高精 度测量仪器，如传感器、测微器等， 以提高其测量准确性和可靠性。
微电子行业
集成电路
超精密切削加工技术可用于制造 集成电路，如芯片、微处理器等，
金属切削加工技术的创新与发展
金属切削加工技术的创新与发展随着制造业的不断发展，金属切削加工技术在模具、汽车、航空航天等领域的应用越来越广泛，成为了现代制造业中不可或缺的一部分。
然而，随着市场的竞争日益激烈，传统的切削加工技术已经无法满足人们对于产品质量和效率的要求。
因此，金属切削加工技术的创新和发展已成为制造业的重要课题之一。
一、新技术的应用在金属切削加工领域，多种新技术得到了广泛应用，并取得了良好的效果。
其中，数控加工技术可以实现自动化切削，提高生产效率，同时可以保证产品的高质量和高精度。
相比传统切削加工方法，数控加工可以大大减少人工干预，从而提高了加工的稳定性和精度，减少了生产成本和废品率。
在数控加工领域，星型铣削技术和高速加工技术也受到了广泛关注。
星型铣削技术采用多轴铣削，可以在一次加工中完成多个角度的加工，大大缩短了加工时间和降低了废品率。
高速加工技术则采用高速铣削，在保证高精度的同时，大大提高了加工效率和质量，也可以用于加工难以加工的复杂工件。
二、新材料的应用除了新技术，新材料在金属切削加工领域也扮演着重要的角色。
与传统材料相比，新型材料如高强度合金、高温合金和复合材料等具有更好的机械性能和耐磨性，在切削加工中可以更有效地减少刀具的磨损和摩擦。
同时，新型材料的切削加工技术也在不断发展，如激光加工、电火花加工和水刀切割等，这些新技术可以更好地适应不同材料的切削加工需求，并满足高精度、高效率和高可靠性的要求。
三、自适应控制技术的应用自适应控制技术是应用智能化，让加工系统自动调整而得到优良加工效果的关键技术之一，其主要思路是让加工系统适应工件在线测量中所得到的零件真实状态，在加工过程中及时调整刀具加工参数，保证加工精度和稳定性。
自适应控制技术大大提高了加工的稳定性和高效性，使加工过程更加智能化和合理化，可以避免误工和生产废品的产生。
总之，切削加工技术的创新和发展已成为制造业发展的重要方向之一。
在此背景下，各级政府和企业不断推动技术创新和发展，加强各类切削加工技术的应用，通过技术创新提高制造能力和产品质量，实现高质量和高效率的生产。
高速切削(HSC)技术
一、高速切削的原始定义1931年，德国切削物理学家萨洛蒙（Carl.J.Salomon）博士提出了一个假设，即同年申请了德国专利（Machine with high cutting speeds）的所罗门原理：被加工材料都有一个临界切削速度V0，在切削速度达到临界速度之前，切削温度和刀具磨损随着切削速度增大而增大，当切削速度达到普通切削速度的5～6倍时，切削刃口的温度开始随切削速度增大而降低，刀具磨损随切削速度增大而减小。
切削塑性材料时，传统的加工方式为“重切削”，每一刀切削的排屑量都很大，即吃刀大，但进给速度低，切削力大。
实践证明随着切削速度的提高，切屑形态从带状、片状到碎屑状演化，所需单位切削力在初期呈上升趋势，而后急剧下降，这说明高速切削比常规切削轻快，两者的机理也不同。
二、现代高速切削技术的概念所罗门原理出发点是用传统刀具进行高速度切削，从而提高生产率。
到目前为止，其原理仍未被现代科学研究所证实。
但这一原理的成功应该不只局限于此。
高速切削技术是切削技术的重要发展方向之一，从现代科学技术的角度去确切定义高速切削，目前还没有取得一致，因为它是一个相对概念，不同的加工方式，不同的切削材料有着不同的高速切削速度和加工参数。
这里包含了高速软切削、高速硬切削、高速湿切削和高速干切削等等。
事实上，高速切削技术是一个非常庞大而复杂的系统工程，它涵盖了机床材料的研究及选用技术，机床结构设计和制造技术，高性能CNC控制系统、通讯系统，高速、高效冷却、高精度和大功率主轴系统，高精度快速进给系统，高性能刀具夹持系统，高性能刀具材料、刀具结构设计和制造技术，高效高精度测试测量技术，高速切削机理，高速切削工艺，适合高速加工的编程软件与编程策略等等诸多相关的硬件和软件技术。
只有在这些技术充分发展的基础上，建立起来的高速切削技术才具有真正的意义。
所以要发挥出高速切削的优越性能，必须是CAD/CAM系统、CNC控制系统、数据通讯、机床、刀具和工艺等技术的完美组合。
金属切削加工技术论文
金属切削加工技术探析据统计，在国民生产总值中相当多的产业与机械制造技术密切相关。
在大多数情况下，切削加工仍是能耗小、效益高的加工方法。
虽然也有一些特殊加工技术，如电加工、激光加工、超声加工等，但90%以上的机械加工是由切削加工完成的。
本文现从以下几方面分析金属切削技术的发展趋势。
一、金属切削加工自动化技术的发展伴随着微电子与信息技术的发展，cad、capp、cam、cae、mrpii 等关键技术为迅速提高制造工程领域的管理水平、显著降低制造过程中的大量辅助工时、推动设计制造一体化及产品质量提高等起到巨大的作用。
同时，这些技术也给传统的金属切削理论与技术提出了新的要求与发展方向。
推动了它在柔性自动化生产条件下的发展和进步，其中较重要的发展领域和技术成果有：1、切削数据库与工艺数据库。
微机辅助数据库技术迅速发展，克服了过去全靠人的经验或查阅手册来获得切削技术数据的困难，补充了在信息量、获取信息速度和信息准确性等方面的不足，为capp、cam、cims等奠定了坚实的基础。
2、切削技术专家系统。
人工智能技术在金属切削领域的应用，产生了切削技术专家系统，它为解决切割技术中的若干决策、咨询、诊断、管理等问题提供了有效的工具。
3、切削用量和工艺过程优化。
传统的优化理论多以单刀，单工序，单目标，单参数的优化为主，而在现代化加工系统中，大量的优化工作需要在多刀、多工序、多优化目标、多优化参数等条件下进行，这就是相应的优化理论与技术的进步。
4、刀具寿命及其可靠性。
在现代自动化加工系统中，由于设备昂贵、自动化程度和灵活性要求高，对刀具提出了一系列新要求，如：刀具的切削速度高，以便充分利用设备的效率，弥补其昂贵的缺陷，刀具通用性好，耐用度，以避免频繁换刀，刀具几何状态和切削性能一致性好，可靠性高，以保证整个自动加工过程的可操作性和稳定性。
因此，对刀具材料与结构提出了新的要求。
5、切削过程检测与监控。
在制造系统无人管理的情况下，对切削工程的各种状态和各种故障应有完善的检测和监控系统，以便及时报警，停机或自适应调节，有效的减少废品率，降低加工成本。
现代特种加工技术
现代特种加工技术特种加工是用特别规的切削加工手段，利用电、磁、声、光、热等物理及化学能量直接施加于被加32212件部位，达到材料去除、变形以及转变性能等目的的加工技术。
一、激光加工激光加工是加世纪60年月进展起来的新技术，它是利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度，依靠光热效应来加工各种材料。
近年来，激光加工被越来越多地用于打孔、切割、焊接、表面处理等加工工艺技术。
1．激光加工原理激光是一种经受激辐射产生的加强光。
其光强度高，方向性、相干性和单色性好，通过光学系统可将激光束聚焦成直径为几十微米到几微米的微小光斑，从而获得极高的能量密度。
当激光照耀到工件表面时，光能被工件快速汲取并转化为热能，致使光斑区域的金属蒸气快速膨胀，压力突然增大，熔融物以爆炸式高速喷射出来，在工件内部形成方向性很强的冲击波。
激光加工就是工件在光热效应下产生的高温熔融和冲击波的综合作用过程。
2.激光加工的特点1）激光加工功率密度高；2）激光光斑小；3）激光加工属于非接触加工，没有明显的机械力，没有工具损耗，可加工已变形的薄板和橡胶等弹性零件；4）加工速度快，热影响区小；5）加工影响因素许多。
3.激光加工的应用（1）激光打孔（2）激光切割（3）激光焊接（4）激光表面处理二、超声波加工1．超声波加工基本原理人耳能感受的声波频率是在16-16000Hz范围内，频率超过160001-Iz 的声波称之为超声波。
超声波加工是利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工脆性材料的一种成形加工方法。
加工时在工具1与工件2之间加入液体(工作液)与磨料混合的悬浮液3，并使工具以很小的力9轻轻压在工件上。
超声换能器6产生16000Hz以上的超声频纵向振动，并借助于变幅杆4、5把振幅放大到0.05-0.1mm左右，驱动工具端面作超声振动，迫使悬浮液中的磨料以很大的速度和加速度不断地撞击、抛磨被加工表面，把被加工表面的材料粉碎成很细的微粒，从工件上被打落下来。
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现代切削技术超高速切削技术⒈超高速切削技术简介20世纪30年代初,德国著名的机械切削物理学家萨洛蒙(CarlSalomon)分析和总结了大量的切削加工试验速度与温度的曲线,首次提出了超高速切削加工的理论。
他指出:在常规的切削速度范围内切削温度确实随着切削速度的增大而升高;而且在超过一定的切削速度后,由于切削温度的升高超过了刀具的承受能力,刀具的硬度会剧烈降低,刀具发软并出现剧烈磨损,使切削加工无法继续进行。
但是,当切削速度继续增大,达到甚至超过一定的数值后,如果再增加切削速度,此时的切削温度不但不会升高,反而会降低,甚至会低于刀具可以承受的温度,这样就可能重新利用现有的刀具进行超高速加工,大幅度地减少切削加工的时间,提高设备的生产效率,这便是超高速切削加工的概念。
⒉超高速切削速度⒊超高速切削特点①设备的加工效率高超高速切削加工比常规切削加工的主轴运转速度高出5~6倍,进给速度也相应提高5~10倍,这样,在单位时间内,刀具对材料的切除速度可以提高3~6倍,因而零件的加工时间通常可以缩短到原来的1/3,甚至1/5,从而极大地提高了设备的加工效率和设备利用率,缩短了产品的生产周期,可实现对产品进行快速制造。
这一特点在新产品开发过程中显得尤其重要。
既缩短了研制周期,又增强了企业的竞争力。
②加工时切削力小与常规的切削加工相比,超高速切削加工时的切削力至少可以降低30%甚至40%,这对于诸如细长轴、薄壁件等低刚度、精微零件来讲,其意义相当重大。
超高速切削可以减少零件在加工过程中的变形,提高零件的加工精度。
不仅如此,采用超高速切削加工时,单位功率材料切除率可以提高40%以上,刀具的使用寿命可以提高70%以上。
刀具使用寿命的延长,不仅可以节省生产成本,还可以节约加工时间,同时也避免了频繁更换刀具所带来的刀具装夹定位误差,对提高零件的加工精度有极大的意义。
③工件的热变形小由于超高速切削加工的过程极为迅速,95%以上的切削热来不及传给工件,而是被切屑直接而迅速地带走,零件不会由于温度的升高产生弯翘或膨胀变形。
因而,超高速切削加工特别适用于加工容易发生热变形的零件。
④工件的加工精度高、加工质量好由于超高速切削加工的切削力和切削热影响小,使刀具和工件的热变形小,工件表面的残余应力小,这样就可保持尺寸的精确性。
同时,由于切屑被飞快地切离工件,可以使工件达到极高的表面质量。
⑤设备在加工过程中状态稳定由于超高速旋转刀具切削加工时的激振频率高,已经远远地超出了机床--工件--刀具加工工艺系统的固有频率范围。
因此,不会造成上述加工工艺系统的振动,使整个加工过程平稳,有利于提高加工精度和表面质量。
⑥创造良好的技术经济效益采用超高速切削加工能取得常规的切削加工无法获得的技术经济效益,如缩短加工时间、提高生产率;可以加工低刚度的零件;零件加工精度高、表面质量好;提高刀具寿命和机床利用率;节省了换刀辅助时间和刀具刃磨费用等。
⒋超高速切削加工的关键技术a超高速切削加工设备的主轴系统由于超高速切削加工设备的主轴系统是在超高速条件下运转的,传统的齿轮变速和带传动方式已明显不能适应其要求,取而代之的是具有宽调速功能的交流变频电动机。
这种电动机通常将其空心转子直接套装在机床的主轴上,取消了从主电动机到机床主轴的一切中间传动环节,使机床主传动的机械结构得到了极大地简化,形成了一种新型的功能部件主轴单元。
为了适应切削加工的超高速特点,主轴单元具有很大的驱动功率和转矩,具有较宽的调速范围,同时还有一系列监控主轴振动、轴承和电动机温度升高等运行参数的传感器、测试控制和报警系统,以确保主轴单元在超高速运转下的可靠性和安全性。
b超高速切削加工设备的进给系统超高速切削加工设备的进给系统是超高速加工设备的重要组成部分,是评价超高速加工设备性能优劣与否的重要指标之一,是维持超高速切削中刀具正常工作的必要条件。
超高速切削在提高主轴速度的同时,必须提高进给速度,并且要求进给运动能够做到既可以瞬时达到高速,也可以瞬时停车等动作。
否则,不但无法发挥超高速切削加工的优势,还会使刀具处于恶劣的工作条件下,加剧刀具的磨损。
另外,由于进给系统的跟踪误差对加工精度的影响很大,这就要求超高速切削加工的进给系统还应具有较大的加速度和较高的定位精度。
c超高速轴承技术为了适应主轴系统的超高速运转,必须采用与之相匹配的高速精密轴承。
由于业已存在的诸多优点,滚动轴承成为目前国内外的科技人员在设计和制造超高速机床时的首选。
为了提高滚动轴承的极限转速,科技人员纷纷采用提高轴承的制造精度,合理选择高硬度、耐高温的轴承材料以及改进轴承结构等方法,使超高速轴承技术得到了很大的发展。
据了解,目前最先进的超高速轴承技术可以满足50000~100000r/min以上的主轴转速。
d超高速切削加工的刀具技术由于超高速切削加工自身的超高速特点,要求刀具材料与被加工材料的化学亲合力要小,并且具有优异的力学性能、热稳定性、抗冲击性和极高的耐磨性能。
进入21世纪以来,正是由于切削刀具材料的迅猛发展,才使超高速切削加工技术能够得以实施。
目前适合于超高速切削加工的刀具材料主要有涂层材料、金属陶瓷材料、聚晶金刚石、立方氮化硼等,特别是聚晶金刚石刀具和聚晶立方氮化硼刀具的发展和应用,极大地推动了超高速切削加工的发展,使之走向更加广泛的应用领域。
5.工程应用中航工业洪都公司为提高经济效益和飞机制造水平，多年来一直致力于高速铣削的研究与在生产中的推广，特别是在加工飞机薄壁件和大樑中广泛应用高速切削技术，使生产效率和产品质量都大大提高。
干式切削首先，要了解切削液在传统切削过程中的作用。
切削液通常是大多数机加工中不可缺少的生产要素之一，对保证加工精度、提高表面质量和生产效率具有重要作用。
随着全球环境意识的增强以及环保法规的要求越来越严格，切削液对环境的负面作用也越来越明显。
切削液是造成环境污染的主要来源，在我国，据不完全统计仅机械行业废乳化液的日排放量已达近亿吨，可见问题的严重。
对环境无污染的绿色制造被认为是可持续发展的现代制造业模式。
而在加工过程中不用任何切削液的干切削正是控制环境污染源头的一项绿色制造工艺，它可获得洁净、无污染的切屑，省去了切削液及其处理等大量费用，可进一步降低生产成本。
据统计，二十年前，切削液的费用不到工件成本的3%左右，目前，在高生产率的生产企业，切削液的供给、保养及回收处理费用加在一起要占到工件制造成本的13%-17%，而刀具费用仅占2%-5%。
在与切削液有关的总费用中，有22%左右是切削液的处理费用。
据估计，如果20%的切削加工采用干式切削加工，总的制造成本可降低1.6%。
3。
干式切削可以摆脱切削液的弊端，降低成本。
因此，未来切削加工的方向是不用或用尽量少的切削液。
随着耐高温刀具材料和涂层技术的发展，使得干加工在机械制造领域变为可能。
干切削技术就是在这样的历史背景下应运而生，并从九十年代中期以来迅速发展起来的，其发展历史至今不过十年，是先进制造技术的一个前沿研究课题。
干式切削的特点（1）切屑干净清洁无污染，易于回收和处理（2）省去了切削液传输，回收，过滤等装置及相应的费用，简化了生产系统，降低了生产成本（3）省去了切削液与切屑的分离装置及相应的电气设备。
机床结构紧凑，减少占地面积（4）不会产生环境污染（5）不会产生与切削液有关的安全事故及质量事故。
干切削的主要条件采用新型的刀具材料干切削不仅要求刀具材料具有极高的红硬性和热韧性，而且还必须有良好的耐磨性、耐热冲击和抗粘结性。
目前应用于干式切削加工的刀具材料主要是:超细硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和聚晶金刚石等超硬度材料。
超细硬质合金可以提高普通硬质合金的韧性，具有很好的耐磨性和耐高温性，可制作大前角的深孔钻头和刀片，用于铣削和钻削的干式加工。
陶瓷刀具(Al203,Si3N4)等材料的硬度在高温下也很少降低，即具有很好的红硬性，因此很适合于一般目的的干切削而无须冷却液。
但是这类材料一般较脆，即热韧性不好，故不适用于进行断续切削。
也就是说，陶瓷刀具较适合用于进行干车削而不适用于干铣削。
立方氮化硼(CBN)材料的硬度很高，达HV3200~HV4000，仅次于金刚石，热传导率好，达1300W/MK，具有良好的高温化学稳定性，在1200℃下热稳定性很好。
采用CBN刀具加工铸铁，可大大提高切削速度，用于加工淬火钢，可以以车削代替磨削。
聚晶金刚石(PCD)刀具硬度非常高，可达HV7000~HV8000，热导率可达2100 W/MK，线膨胀系数小。
PCD刀具切削时产生的热能可以很快从刀尖传递到刀体，从而减少刀具热变形引起的加工误差。
PCD 刀具比较适用于干式加工铜、铝及铝合金工件。
干式切削采用涂层技术涂层刀具分两大类:一类是“硬”涂层刀具，如TiN,TIC和Al203等涂层刀具。
这类刀具表面硬度高，耐磨性好。
其中TIC涂层刀具抗后刀面磨损的能力特别强，而TiN涂层刀具则有较高的抗“月牙洼”磨损能力。
另一类是“软”涂层刀具，如:MOS2,W S等涂层刀具。
这类涂层刀具也称为“自润滑刀具”，它与工件材料的摩擦系数很低，只有0.01左右，能有效减少切削力和降低切削温度。
例如瑞士开发的“MOVIC”涂层丝锥，刀具表面涂覆有一层MOS2。
切削实验表明:未涂层丝锥只能加工20个螺孔;用TiAlN涂层丝锥时可加工1000个螺孔，而MoS2涂层的丝锥可加工4000个螺孔。
高速钢和硬质合金经过PVD涂层处理后，可以用于干切削。
原来只适用于进行铸铁干切削的CBN刀具，在经过涂层处理后也可用来加工钢、铝合金和其他超硬合金。
实际上，涂层有类似于冷却液的功能，它产生一层保护层，把刀具与切削热隔离开来，使热量很少传到刀具，从而能在较长的时间内保持刀尖的坚硬和锋利。
表面光滑的涂层还可以减少摩擦来降低切削热，保持刀具材料不受化学反应的作用，因为在大多数高速干切削中，高温对化学反应有很大的催化作用。
TiAlN涂层和Mo2软涂层还可交替涂覆，形成一个多涂层刀具，既有硬度高、耐磨性好的特性，又有摩擦系数小、切屑易流出的优点，有优良的替代冷却液的功能。
在干切削技术中，刀具涂层发挥着非常重要的作用。
干式切削刀具几何参数设计干切削刀具通常以月牙洼磨损为主要失效原因，这是因为加工中没有切削液，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，但前角增大后，刀刃强度会受影响，此时应配以适宜的负倒棱或前刀面加强单元，这样使刀尖和刃口会有足够体积的材料和较合理的方式承受切削热和切削力，同时减轻了冲击和月牙洼扩展对刀具的不利影响，使刀尖和刃口可在较长的切削时间里保持足够的结构强度。
日本三菱金属公司开发出一种适用于干切削的“回转型车刀”，该刀具采用圆形超硬刀片，刀片的支持部分装有轴承，在加工中刀片能自动回转，使切削刃始终保持锋利，具有工效高、加工质量好、刀具寿命长等特点。