綠色制造的工藝技術
發布日期:2012-10-29 蘭生客服中心 瀏覽:4851
干切削時切削區的溫度明顯高于濕切削,所以在不少情況下干切削加工比濕切削加工時的切削用量要小。不過,在高速切削條件下,95%的切削熱將被切屑帶走,切削力也可降低30%,所以高速切削也是干和準干切削的發展方向之一。當然,干和準干切削采用的切削用量還要根據具體加工條件進行優選。
在高速干切削方面,美國Makino公司提出“紅月牙”(Red Crescent)干切工藝。其機理是由于切削速度很高,產生的熱量聚集于刀具前部,使切削區附近工件材料達到紅熱狀態,導致屈服強度明顯下降,從而提高材料去除率。實現“紅月牙”干切工藝的關鍵在刀具,目前主要采用PCBN和陶瓷等刀具來實現這種工藝,如用PCBN刀具干車削鑄鐵車盤時切速已達到1000m/min。
當然,選用什么刀具材料還要視工件材料而定。雖然上述PCBN很適合進行高速干切削,但主要是對高硬度黑色金屬和表面熱噴涂的硬質工件材料進行干切削,由于CBN與鐵素體有親和性,故不宜用于低硬度(HRC45以下)工件的加工。又如金剛石刀具的碳與鐵元素有很強的化學親和力,故不能用來加工黑色金屬。
干切削的難易程度與加工方法和工件材料的組合密切相關。從實際情況看,車削、銑削、滾齒等加工應用干切削較多,因為這些加工方法切削刃外露,切屑能很快離開切削區。而封閉式的鉆削、鉸削等加工,干切削就相對困難一些,不過目前已有不少此類孔加工刀具出售,比如德國Titex公司可提供適用于干切削的特殊鉆頭Alpa22,其鉆深與直徑之比達到7-8。就工件材料而言,鑄鐵由于熔點高和熱擴散系數小,最適合進行干切削,鋼的干切削特別是高合金鋼的干切削較困難,這方面曾進行大量試驗研究并已取得重大進展。鋁及鋁合金雖然是難于進行干切削的材料,但通過采用MQL潤滑的準干高速切削,在解決切屑與刀具粘連及鋁件熱變形方面獲得突破,實際生產中已有加工鋁合金零件的準干切削生產線在運行。對于難加工材料,則有使用激光輔助進行干切削的。
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