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摘 要：干切削加工技术是解决切削液带来的环境污染及提高切削加工经济效益的根本方法。论述了干切削加工的特点、实施可能性及其应用。
关键词：切削液；切削加工；应用
1 概述
环境保护是人类生存、生产持续发展及高质量生产的需要。工业生产对环境的污染和破坏主要体现在生产过程、产品的运行过程产生的废弃物的排放及能源、原材料和其它资源的不合理消耗等方面，消除或减少工业生产对环境污染的根本出路在于推广应用清洁制造工艺技术。为此我们必须仔细分析生产过程的每一要素，改进传统工艺或开发新型替代工艺。
对切削过程的研究表明：切削液传统的冷却、润滑、排屑等作用在加工过程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及减小生产成本的要求。干切削加工技术就是这样的一种方法，它能较好地解决生存环境、技术与经济之间的协调关系并促进加工技术的持续发展。
2 干切削加工及实施的可能性
1）干切削及其特点
干切削即在加工过程中不用任何切削液的工艺方法。由于不用切削液，因而干切削可以完全消除切削液带来的一系列负面效应，并具有以下特点：
（1）形成的切屑干净清洁无污染，易于回收和处理。
（2）省去与切削液有关的传输、回收、过滤等装置及费用，简化了生产及处理程序，节约了生产成本。
（3）不发生污染环境和与切削液有关的安全及质量事故。
2）干切削加工实施的可能性
干切削虽然具有上述诸多优点，但由于没有切削液，造成加工中无冷却、润滑，且排屑困难，加工热量就会增加，导致刀具寿命缩短，降低了生产效率，并使加工表面质量变差。但是随着切削技术、刀具材料及刀具设计技术的飞速发展，越来越能够克服以上这些不利因素，使干切削的实施成为可能。
（1）刀具材料
刀具材料的发展可使刀具（片）能承受更高的切削温度，因而减少了对冷却的要求。采用新型刀具材料（新型硬质合金、陶瓷、涂层刀具材料等）及合理的进给量和切削速度，既可承受切削过程中的高温进行高速切削，又可使产生的大部分热量传给切屑。
干切削刀具材料要有优良的热硬度。常用的有特殊硬质合金、涂层材料及某些陶瓷刀具材料。如用于干铰削的铰刀要求有锋利的刀刃，以保证加工精度及表面粗糙度要求，选用超细晶粒硬质合金可满足锋利性要求，但由于月牙洼磨损，刀具寿命缩短；而采用金属陶瓷铰刀，既可满足加工质量要求同时又使刀具具有较长的寿命，并能进行高质量的干铰削。
除了刀具材料外，还必须选用合理的切削参数。在某些应用场合，利用激冷的气体及旋风喷雾器也可降低切削温度。涂层技术可减少刀具与工件表面之间的摩擦，降低切削力及对切削液润滑作用的依赖。目前，所用刀具中的40%是涂层刀具，而且这种趋势仍在不断增长。为了优化各种加工方法，新涂层也在不断地出现，如金刚石可减小刀具与工件界面的摩擦。由此可见，涂层技术革新是干切削成功应用的最关键技术。
（2）切削技术及刀具设计
研究表明切削液的润滑作用只有10%，其余主要作用是排屑。对于干切削，排屑就成为一个主要问题。若采用合理的加工方法及提高刀具设计和制造能力，排屑问题也能逐步解决。以下是几种成功用于干切削加工的排屑方法：①借助重力排屑。通常钻削都是从上往下进行，切屑从孔中向上排出。但如果将工件倒过来安装，在重力的作用下，切屑就会顺利地从孔中排出。②利用虹吸现象将切屑从孔中吸出，虹吸是利用干燥的空气吸出切屑，也无需切削液。③利用真空或喷气系统也可以改善排屑条件实现干切削加工。④由于先进制造设备的使用，复杂刀具的设计及制造能力有了较大改善和提高，复杂的刀具几何结构可以解决封闭空间的排屑问题，同时还可降低切削力。
3 干切削加工技术的应用
1）铸铁的干切削加工
铸铁加工通常不用切削液，是最典型的干切削加工方式。目前的研究主题是如何提高其加工效率。美国Le Blond Makin公司研究开发的“红月牙”铸铁干切削技术就是利用陶瓷或CBN刀具进行高速加工，由于切削速度和进给量很高，产生的热量很快聚集在刀具前端，使这一部分材料达到红热状态，其屈服强度下降，可大大提高切削效率。
2）铝的干切削加工
铝材的应用量在不断增加，特别是在汽车行业更是如此。所以铝的高效干切削加工就成为必须解决的问题。美国一家公司研制了一种用于开口零件平面铣削的机床，并配有获得专利的真空系统，排屑非常流畅。
金刚石刀具是有色金属干切削成功应用的关键。美国QQC公司开发了一种可使金刚石与基体材料之间得到真正冶金结合的扩散工艺，其优点是导热系数大，热扩散快，与铝不亲合，对成型刀具可进行涂覆。
4 结束语
环保意识的增强以及生产中努力降低该过程对生存环境的破坏的要求使得人们在选用加工方法时必须考虑它是否有利于生态环境。作为生产要素之一的切削液在生产过程中对环境。操作者及产品质量的负面作用已愈加明显。某些国家和地区对切削液的使用制定了严格的法律法规，解决切削液的负面效应是迫在眉睫的问题。干切削加工技术可从根本上解决切削液带来的不利因素，是一种很有前途的工艺方法，由于它与诸多技术有关，因此其广泛地应用于生产加工方面还有待于进一步的研究探讨。■
参考文献
[1] 刘志峰. 干切削加工的原理、特点及应用[J]. 机械工程师，1997（2）.
[2] 彭海，张敏，王水航. 干式深孔加工技术的研究[J]. 新技术新工艺，2006年05期.
[3] 徐滨士，马世宁等. 21世纪绿色再制造工程及进展[J]. 材料导报，2002年01期.
关键词：切削液；切削加工；应用
1 概述
环境保护是人类生存、生产持续发展及高质量生产的需要。工业生产对环境的污染和破坏主要体现在生产过程、产品的运行过程产生的废弃物的排放及能源、原材料和其它资源的不合理消耗等方面，消除或减少工业生产对环境污染的根本出路在于推广应用清洁制造工艺技术。为此我们必须仔细分析生产过程的每一要素，改进传统工艺或开发新型替代工艺。
对切削过程的研究表明：切削液传统的冷却、润滑、排屑等作用在加工过程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及减小生产成本的要求。干切削加工技术就是这样的一种方法，它能较好地解决生存环境、技术与经济之间的协调关系并促进加工技术的持续发展。
2 干切削加工及实施的可能性
1）干切削及其特点
干切削即在加工过程中不用任何切削液的工艺方法。由于不用切削液，因而干切削可以完全消除切削液带来的一系列负面效应，并具有以下特点：
（1）形成的切屑干净清洁无污染，易于回收和处理。
（2）省去与切削液有关的传输、回收、过滤等装置及费用，简化了生产及处理程序，节约了生产成本。
（3）不发生污染环境和与切削液有关的安全及质量事故。
2）干切削加工实施的可能性
干切削虽然具有上述诸多优点，但由于没有切削液，造成加工中无冷却、润滑，且排屑困难，加工热量就会增加，导致刀具寿命缩短，降低了生产效率，并使加工表面质量变差。但是随着切削技术、刀具材料及刀具设计技术的飞速发展，越来越能够克服以上这些不利因素，使干切削的实施成为可能。
（1）刀具材料
刀具材料的发展可使刀具（片）能承受更高的切削温度，因而减少了对冷却的要求。采用新型刀具材料（新型硬质合金、陶瓷、涂层刀具材料等）及合理的进给量和切削速度，既可承受切削过程中的高温进行高速切削，又可使产生的大部分热量传给切屑。
干切削刀具材料要有优良的热硬度。常用的有特殊硬质合金、涂层材料及某些陶瓷刀具材料。如用于干铰削的铰刀要求有锋利的刀刃，以保证加工精度及表面粗糙度要求，选用超细晶粒硬质合金可满足锋利性要求，但由于月牙洼磨损，刀具寿命缩短；而采用金属陶瓷铰刀，既可满足加工质量要求同时又使刀具具有较长的寿命，并能进行高质量的干铰削。
除了刀具材料外，还必须选用合理的切削参数。在某些应用场合，利用激冷的气体及旋风喷雾器也可降低切削温度。涂层技术可减少刀具与工件表面之间的摩擦，降低切削力及对切削液润滑作用的依赖。目前，所用刀具中的40%是涂层刀具，而且这种趋势仍在不断增长。为了优化各种加工方法，新涂层也在不断地出现，如金刚石可减小刀具与工件界面的摩擦。由此可见，涂层技术革新是干切削成功应用的最关键技术。
（2）切削技术及刀具设计
研究表明切削液的润滑作用只有10%，其余主要作用是排屑。对于干切削，排屑就成为一个主要问题。若采用合理的加工方法及提高刀具设计和制造能力，排屑问题也能逐步解决。以下是几种成功用于干切削加工的排屑方法：①借助重力排屑。通常钻削都是从上往下进行，切屑从孔中向上排出。但如果将工件倒过来安装，在重力的作用下，切屑就会顺利地从孔中排出。②利用虹吸现象将切屑从孔中吸出，虹吸是利用干燥的空气吸出切屑，也无需切削液。③利用真空或喷气系统也可以改善排屑条件实现干切削加工。④由于先进制造设备的使用，复杂刀具的设计及制造能力有了较大改善和提高，复杂的刀具几何结构可以解决封闭空间的排屑问题，同时还可降低切削力。
3 干切削加工技术的应用
1）铸铁的干切削加工
铸铁加工通常不用切削液，是最典型的干切削加工方式。目前的研究主题是如何提高其加工效率。美国Le Blond Makin公司研究开发的“红月牙”铸铁干切削技术就是利用陶瓷或CBN刀具进行高速加工，由于切削速度和进给量很高，产生的热量很快聚集在刀具前端，使这一部分材料达到红热状态，其屈服强度下降，可大大提高切削效率。
2）铝的干切削加工
铝材的应用量在不断增加，特别是在汽车行业更是如此。所以铝的高效干切削加工就成为必须解决的问题。美国一家公司研制了一种用于开口零件平面铣削的机床，并配有获得专利的真空系统，排屑非常流畅。
金刚石刀具是有色金属干切削成功应用的关键。美国QQC公司开发了一种可使金刚石与基体材料之间得到真正冶金结合的扩散工艺，其优点是导热系数大，热扩散快，与铝不亲合，对成型刀具可进行涂覆。
4 结束语
环保意识的增强以及生产中努力降低该过程对生存环境的破坏的要求使得人们在选用加工方法时必须考虑它是否有利于生态环境。作为生产要素之一的切削液在生产过程中对环境。操作者及产品质量的负面作用已愈加明显。某些国家和地区对切削液的使用制定了严格的法律法规，解决切削液的负面效应是迫在眉睫的问题。干切削加工技术可从根本上解决切削液带来的不利因素，是一种很有前途的工艺方法，由于它与诸多技术有关，因此其广泛地应用于生产加工方面还有待于进一步的研究探讨。■
参考文献
[1] 刘志峰. 干切削加工的原理、特点及应用[J]. 机械工程师，1997（2）.
[2] 彭海，张敏，王水航. 干式深孔加工技术的研究[J]. 新技术新工艺，2006年05期.
[3] 徐滨士，马世宁等. 21世纪绿色再制造工程及进展[J]. 材料导报，2002年01期.