低温冷风切削是在MQL切削技术的基础上,用一10℃一一100℃的低温冷风替代常温压缩空气,并与非常微量的植物油进行混合,从而实现冷却润滑的切削方法。研究表明:在金属切削过程中,如果只给加工点提供微量、润滑效果良好且未被氧化的植物油,加工点会因高温而丧失润滑性,刀具很快就会磨损如果只提供低温冷风,加工点的高温得到缓解,刀具磨损也会有所延缓;但如果在提供低温冷风的同时,再加上润滑效果良好且未被氧化的微量植物油,不只加工点的高温得到缓解,而且刀具表面的润滑也可得到保证。有效散热是实现干式切削需要解决的关键问题。盐城准干式切削系统应用
干式切削加工特点:(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。干式切削的刀具技术:(1)刀具应具有优异的耐热性能(高温硬度)与耐磨性能。(2)尽量减小刀具与切屑间的摩擦系数。(3)减少对切削液排屑作用的依赖。盐城准干式切削系统应用高速干式切削加工可以减少加工刀具与工件表面之间的接触面积。
在高速干式切削加工中,由于切削过程缺少切削液的润滑、冷却、排屑等作用,相应地会出现以下问题:a.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有效增加,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。b.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。c.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,如不能及时消除,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。
准干式切削过程的大量研究也表明了切削液传统的冷却、润滑和排屑等作用在很多加工过程中尤其是高速切削中得不到充分而有效的发挥。因此,人们试图不用或少用切削液来改变这种状况,以适应清洁生产工艺和减小生产成本的要求。干切削加工技术就是在这种情况下产生的一种先进加工方法。采用干切削技术不但可以减少切削液的环境污染,改善操作者的工作条件,而且省去了切削液的相关费用,降低了切屑回收处理的成本。干切削技术对机床和刀具技术提出了更高的要求。近年来工业发达国家非常重视干式切削研究。干式切削加工这种新型加工方法是未来金属切削加工的发展趋势之一。准干式切削的工艺技术应特别注意刀具材料与工件材料间的合理匹配。
针对高速干式切削加工比普通高速切削加工的切削力、切削热明显增大的情况,需要重新考虑权衡和合理选用相应的切削参数,以使高速干式切削加工过程的动态稳定性满足加工要求。高速干式切削时切削力大、切削温度高,尤其在对某些超硬材料进行干式加工时难度很大,因此可以采用某些特殊加工辅助技术。如在对氮化硅(Si3N4)工件进行高速干式切削时,由于该材料的抗拉强度极高,使用任何刀具都会很快破损,此时可采用激光辅助切削技术,即用激光束对工件切削区进行预热,使工件材料局部软化(抗拉强度由750N/mm降至400N/mm),这样可改善材料的可加工性,使切削力减小30%~70%,刀具磨损降低80%左右,切削过程中的振动也明显减少,材料切除率有效提高,使高速干式切削得以顺利进行。目前适合干式切削加工的刀具材料主要有超细颗粒硬质合金、CBN、PCD、陶瓷和金属陶瓷等。盐城准干式切削系统应用
干式切削不只要求刀具材料具有极高的红硬性和热韧性。盐城准干式切削系统应用
高速干式切削加工代替高速湿式加工是机械制造业未来的发展趋势,相信随着高速干式切削加工技术的进一步发展和不断成熟,它必将展现出广阔而美好的发展前景。随着切削速度的提高,单位时间内的材料切除率(切削速度、进给量和切削深度的乘积,v×f×ap)增加,切削加工时间减少,从而可大幅度提高加工效率,降低加工成本。在高速切削加工范围内,切削力随着切削速度的提高而减小,根据切削速度的提高幅度,切削力平均可减少30%以上,有利于对刚性较差的零件和薄壁零件的切削加工。盐城准干式切削系统应用
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