干切削技术

编辑:羁鸟网互动百科 时间:2020-06-04 20:11:24
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干切削技术是对传统生产方式一个重大创新,是一种崭新清洁制造技术。世界各国日益严厉的环保法规,有利于加速干切削技术推广与应用;各种超硬、耐高温刀具材料及其涂层技术发展,为干切削技术创造了极为有利条件;微量润滑装置有效应用于各种心小孔孔加工标准刀具出现,使准干切削铝合金和各种难加工材料孔加工获得了越来越多应用。它是一种新兴绿色制造技术.对实施人类可持续发展战略有重要意义,可以说是新世纪前沿制造技术。
随着高速机床、加工心及加工技术迅猛发展,切削速度切削功率急剧提高,使得单位时间内金属切除量大量增加,机床加工过程使用切削液用量越来越大,其流量有时高达80~100L/min。但高速切削时切削液实际上很难到达切削区,切削液很难起到冷却作用。因此,高速切削技术发展推动了干切削技术研究。
另外,某些特殊加工应用,例如医学植入领域为髋部植入一个球形关节,切削液可能弄脏零件或产生污染,因此,切削液特殊加工领域绝对不允许使用。
干切削加工技术一种加工过程不用或微量使用切削液加工技术,一种对环境污染源头进行控制清洁环保制造工艺。它作为一种新型绿色制造技术,不仅环境污染小,而且可以省去与切削液有关装置,简化生产系统,能大幅度降低产品生产成本,通时形成切屑干净清洁,便于回收处理。干切削已成为目前绿色制造工艺研究一个热点,并已经实际加工得到了成功应用。
干切削对刀具必须要有严格性能要求:
①具有优良热硬性耐磨性
干切削切削温度通常比湿切削时高得多,热硬性高刀具材料才能有效地承受切削过程高温,保持良好耐磨性。刀具材质硬度为工件材料4倍以上。
②较低摩擦系数
降低刀具与切屑、刀具与工件表面之间摩擦系数,一定程度上可替代切削液润滑作用,抑制切削温度上升。
③较高高温韧性。
干切削时切削力比湿切削要大,并且干切削切削条件差,因此刀具具有较高高温韧性。
④较高热化学稳定性
干切削高温下,刀具仍然保持较高化学稳定性,减小高温对化学反应催化作用,从而延长刀具寿命
⑤具有合理刀具结构几何角度。
合理刀具结构几何角度,不但可以降低切削力,抑制积屑瘤产生,降低切削温度,而且还有断屑控制切屑流向功能。刀具形状保证了排屑
顺畅,易于散热。
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干切削技术干切削技术应用实例

经TiAlN涂层的高速钢拉刀,在几何尺寸及齿升量等方面都进行优选,采用半干切削,在通常的拉削条件下,涂层拉刀的寿命比未涂层拉刀提高20%以上,且被拉工件表面质量也较好。
使用?5mm9341高速钢双后角135°全磨制TiAlN涂层钻头钻削185HB45钢,在干切削,线速度35m/min,钻16mm深盲孔,进给量由0.10mm/r提高到0.15mm/r条件下,钻孔数由200个下降到80个,较未涂层钻头寿命提高1倍,效率提高2倍多。
?6mm M2钢轧制伍尔特钻头,经氧氮化处理,钻削HRC31~的40CrMnMoS钢板,在干切削,线速度25.2m/min,钻18mm深盲孔,进给量0.10mm/r条件下,钻孔数110个以上,是普通同规格、同材质钻头、寿命的8~10倍。这种高性能高寿命的钻头
M35钢拉刀经TiN涂层,干式拉削42CrMoV钢,其寿命比未涂层湿拉提高3倍多。
采用国产陶瓷刀片干车削淬硬钢已很普遍,模具工业发展如此迅速,在很大程度上也得益于干切削技术的进步,不仅加快了模具制造周期,更重要的是提高了经济效益。
在P1600/2000带有内齿铣头的高效滚齿机上加工107齿、9模数、8°螺旋角、120mm齿宽、42CrMoS4材料的内齿,采用干切削的铣齿时间为135min(一次性切削),而用插齿方法在普遍机床上加工同样的切除量,至少也得两三天。

干切削技术干切削的关键技术

机床 干切削对机床的隔热性能、排屑速度、洗尘效果、精度及刚度等提出了严格的要求。
刀具 传统的刀具材料——高速钢在车、铣等诸多领域已逐步淡出。目前,干切削刀具的主要材料有超细颗粒硬质合金、聚晶金刚石立方氮化硼、SiC晶须增韧陶瓷及纳米晶粒陶瓷等。
研究开发适应干切削的涂层技术大有前途,TiN、TiAlN涂层技术远远不能满足市场需要,迫切要求开发硬度更高,耐磨性更好,防震、抗磨损能力强的综合涂层。
针对干切削加工的特殊性,粉末高速钢刀具应大量上市,同时需要对刀具的尺寸参数及结构重新设计或优化;对加工工艺各参数也必须进行深入研究。以?5mm伍尔特钻头为例,随着钻孔速度的提高,钻孔数明显下降,当切削速度由28m/min升至35m/min时,钻孔数由324个跌至120个,其他刀具干切削时亦有类似情况。
干切削技术前景
干切削加工技术是金属切削领域的一场革命,是对传统制造观念和生产方式的一种挑战,其推广和应用必将引起广泛而深远的影响。国外对干切削加工技术的研究与应用成效卓著,有目共睹。而我国还处于启蒙阶段,差距太大,幸而政府有关部门、行业协会及各界审时度势,逐渐开始重视和推广干切削加工技术,这将有利于干切削加工技术在我国得到普及和提高。
参考资料
词条标签:
科学 医学