干式、半干式和低温冷风切削加工技术（二）

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承, 　　3)全干式切削法的特点　　全干式切削法，也叫高速干式切削法。机床主轴高速回转(通常在20000～60000r/min)，使用高强度刀具，小切深、大走刀，进行超高速切削加工。切削热90%以上被切屑带走，通过切削工艺条件的改变来实现无切削液化加工，其效率高、成本低，而机床、刀具投入的技术与成本很高。目前，欧、美国家较为流行，德国处于国际领先水平。据2001年统计，德国已有8%左右的企业采用了这一技术，预计到2005年德国将有20%以上的企业采用这一技术。　　4)半干式切削法的特点　　半干式切削法是用气体加微量无害油剂代替切削液的降温、润滑、排屑的切削方式。常见的有：MQL(微量润滑)切削、氮气流切削、超低温冷却切削和低温冷风切削。日本较多应用，在1998年第19届东京国际机床展览会上，日本参展的69台机床中有43台具有半干式切削功能。　　a. MQL(微量润滑)切削　　一种国外较为流行的半干式切削方法，在常温压缩空气中混入微量的无公害油雾代替大量切削液，对切削点实施冷却、润滑和排屑。　　b.氮气流切削　　专用氮气发生装置把空气中的氧气、二氧化碳和水排出，提取氮气，并将这些常温氮气喷入切削区，以解金属材料的氧化过程，并达到降低温升的目的。　　c.超低温冷却切削　　在一定压力作用下，将-180℃的液氮，或是-76℃的CO2液体送入切削点，代替大量油剂的切削方法。但该方法技术难度大、成本高。　　d.低温冷风切削　　将压缩空气的温度降低到零下20℃～30℃，混入微量润滑剂，对切削点实施冷却、润滑和排屑，这种方法与MQL切削不同之处是超低温风冷，使切削点低温化。　　3低温冷风切削法　　1)低温冷风对刀具寿命的影响　　在切削过程中，刀尖切削点的温升对刀具寿命的影响很大，低温冷风切削法就是向刀尖的加工部位喷射零下20℃～30℃甚至更低的低温气流，并混入微量的植物性润滑剂(每小时10～20ml)，产生低温气流降温、微量油雾润滑切削和排屑的作用。切削点低温化，不仅使工件材料局部冷脆，有利于切屑的剪切断裂和降低切削负荷，同时也防止了刀具自身的扩散磨损、相变磨损和粘结磨损，微量油雾润滑降低了刀具与工件、刀具与切屑间的摩擦力，使刀具寿命得到延长。低温冷风切削法尤其适合钛、镁、钼、高硅铝合金、不锈钢等难切削材料和薄壁材料的加工。干式、油剂、MQL车削与低温冷风车削的切削性能的对比情况见图1。　　2)低温冷风对加工质量的影响　　在金属切削加工过程中，工件温度的高低对表面加工尺寸的稳定影响很大。试验证明，低温冷风切削时，工件和刀具的温升低、变形小，刀具后端面切削阻力减小。而且，由于切削点的温度相对平稳，加工表面残余应力小，工件表面质量容易保证。在成都宁江机床厂最近进行的试验中，用金刚石刀具超精加工铝合金，使用低温冷风切削技术，工件表面粗糙度高达Ra0.05μm，而在相同切削条件下使用油剂车削，表面粗糙度仅为Ra0.15μm，显示出低温冷风喷射切削技术的优越性能。　　3)低温冷风切削的优点　　干式、半干式切削被称为新世纪的切削技术，而低温冷风切削技术又是最适合我国国情、最为实用的一种，它有如下优点：　　a.加工效率可成倍提高(低温冷风车削可以提高效率,倍，低温冷风磨削可以提高效率3～4倍，低温冷风内冷钻削方式可以提高效率20倍左右)；b.几乎无污染，改善生产条件；c.节约切削剂采购费，降低生产成本；d.切屑可以直接回收，增加经济效益；e.有利于自动加工、检测和监控；f.工件尺寸受加工温度影响很小，质量稳定；g.刀具寿命成倍延长，降低刀具成本、缩短机床准备时间；h.有利于钛、镁、镍铬合金等难切削材料的加工；i.有利于企业ISO14000和ISO160000标准的认证。　　4结语　　低温冷风切削技术可使刀具的切削效率更高、切削性能更好，应用前景广阔。并使企业在清洁加工中，既获得环保又获得巨大的经济效益。

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