目前絕大多數(shù)金屬切削是采用主要使用切削液的濕法進行的,因為切削液具有冷卻、潤滑、清洗和排屑等作用,對延長刀具的使用壽命和在保證加工質量的同時,切削液帶來的一系列負面影響也備受關注。干式切削是為了保護環(huán)境和降低加工成本,自覺不使用切削液,在沒有切削液的條件下進行切削。但是,干式切削并不是簡單地停止使用切削液,而是在停止使用切削液的同時保證高效率、高產(chǎn)品質量、高刀具壽命和切削過程的可靠性,這就要求使用優(yōu)良的干式切削。切削工具、機床及輔助設施取代傳統(tǒng)切削液的作用,以實現(xiàn)真正意義上的干切削。
干切削的特點
1、不會發(fā)生與切削液有關的安全事故和質量事故。
2、芯片清潔無污染,易于回收處理,不會產(chǎn)生環(huán)境污染。
3、省略切削液與切屑的分離裝置及相應的電氣設備。機床結構緊湊,占地面積小。
4、節(jié)省切削液輸送、回收、過濾等裝置及相應成本,簡化生產(chǎn)系統(tǒng),降低生產(chǎn)成本。
刀具材料選擇
1.超細硬質合金材料。超細硬質合金可以提高普通硬質合金的韌性,具有良好的耐磨性和耐高溫性。適用于干式銑削和鉆孔。
2.陶瓷材料。紅硬性好,但熱韌性不好,適合干式車削,不適合干式銑削。
3. CBN材料。硬度高,導熱性好,高溫化學穩(wěn)定性好,可用車削代替磨削。
4. PCD材料。硬度很高,導熱性好。適用于銅、鋁及鋁合金的干法加工。
干切方式
加工中干切削的關鍵是找到一種替代冷卻和潤滑的方法。有兩種成功的干切削方法:高速干切削和低溫冷空氣切削。
高速干切削
加工方式采用高切削速度,無需冷卻和潤滑油。干切削必須選擇合適的切削條件。首先采用高切削速度縮短刀具與工件的接觸時間,然后采用壓縮空氣或其他類似方法去除切屑,以控制工作區(qū)的溫度。
由于省去了油屑分離工序、無冷卻潤滑油箱、油屑分離裝置及相應的電氣設備,機床結構緊湊。而且,這種方法大大改善了加工環(huán)境;加工成本也大大降低。為進一步延長刀具壽命,提高工件質量,干切削過程中每小時可使用10-1000ml潤滑油進行微量潤滑。這種方法產(chǎn)生的切屑可視為干切屑,工件的精度、表面質量和內(nèi)應力不受微量潤滑油的不利影響。
低溫冷風切割
這種切削方法是一種使用-10~-100℃冷空氣和極少量植物油代替冷卻和潤滑冷卻的加工方法。研究發(fā)現(xiàn),在金屬切削加工過程中,如果只向加工點提供極少量潤滑效果好、不氧化的植物油,加工點會因高溫而失去潤滑性。如果向加工點提供冷空氣(-10~-100℃),可以防止加工點高溫,避免上述情況。冷風切割時切割性能大大提高。試驗表明,冷風切磨性能比油切磨高2倍以上。