干式切削是什么?
干式切削是什么? 在切削過程中使用切削液,雖優(yōu)點眾多,但一方面造成了資源和能源的巨大浪費(據(jù)德國公司的統(tǒng)計資料,切削液使用費用占總制造成本的16%,而切削刀具費用僅占總制造成本的3%~4%)。另一方面,切削液會對環(huán)境產(chǎn)生較嚴重的污染,甚至會危害工人健康。 所謂高速干式切削加工,是指在高速機械加工中,為保護環(huán)境、降低成本而有意識地減少或完全停止使用切削液。 切削不是簡單地停止使用切削液,而是要在停止使用切削液的同時,保證高效率、高產(chǎn)品質(zhì)量、高的刀具耐用度以及切削過程的可靠性,這就需要用性能優(yōu)良的干式切削刀具、機床以及輔助設施替代傳統(tǒng)切削中切削液的作用,來實現(xiàn)真正意義上的干式切削。 干式切削應用最多的,是在高硬度車削(硬車)和模具的銑削中,前者需要CBN刀片的耐高溫,讓被加工材料因熱變軟。后者由于不連續(xù)切削,不但會因為模具加工中的高轉(zhuǎn)速,切削液無法達到刀片,同時刀片在接觸到切削液時會產(chǎn)生巨大的溫差,會因為材質(zhì)的熱脹冷縮過于頻繁造成裂紋。所以在這兩個場合往往很難看到切削液的使用。 金屬加工行業(yè)使用切削液已形成'習慣',所以推廣干式切削的主要障礙是這種習慣勢力,他們認為切削液是取得良好加工表面、提高刀具壽命所必須的。其實斷續(xù)切削無論車,銑,最好是采用干式切削,但同時會帶來很大的問題,就是小粉末煙霧。 如何實現(xiàn)干式切削? 在高速干式切削加工中,由于切削過程缺少切削液的潤滑、冷卻、排屑等作用,相應地會出現(xiàn)以下問題: 由于缺少切削液的潤滑作用,高速干式切削加工中的切削力會大大增加,刀具與工件之間的振動會加劇,從而導致工件加工表面質(zhì)量變差,刀具磨損加快,刀具使用壽命縮短。 由于缺少切削液的冷卻作用,高速干式切削加工會在加工瞬間產(chǎn)生大量熱量,這些熱量主要集中在切屑中,會影響切屑的成型,過熱的高溫環(huán)境會導致形成帶狀和纏結狀切屑并纏繞在刀具上,影響后續(xù)切削,加劇刀具磨損。如不及時將熱量從機床的主體結構中排出,同樣會使機床產(chǎn)生嚴重的熱變形,影響加工精度和降低工件表面質(zhì)量。 在高速干式切削加工某些材料(如石墨電極等)時,會產(chǎn)生大量粉塵,如不能及時清除,會嚴重損害操作工人的身體健康,同時細微顆粒也會侵入絲杠、軸承等機床關鍵部件,加大機床的磨損,影響機床的加工精度和穩(wěn)定性。 由于高速干式切削加工與高速濕式切削加工的切削過程有所不同,為使機床能夠穩(wěn)定地完成切削過程,需要對原來高速濕式切削加工選用的切削參數(shù)作相應修改和調(diào)整,才能應用于高速干式切削加工。 為了解決以上問題,使高速干式切削加工在規(guī)定時間內(nèi)達到與高速濕式切削加工相當(甚至更高)的加工質(zhì)量和刀具耐用度,就必須對包括機床、刀具、工件以及切削參數(shù)在內(nèi)的整個工藝系統(tǒng)進行全面的考慮權衡,并采取相應的工藝措施,以彌補高速干式切削加工的不足。 干式切削的應用 用不用冷卻液和加工的材料,切削量,加工速度,加工刀具有關。 該視頻中之所以不用冷卻液,是因為材料為硬質(zhì)材料鋼(目測),不容易粘刀;切削量很小,目測加工量都不超過2毫米;切削速度高,目測進給速度超過3000;刀具很好(廣東叫飛刀,可以看到其中好幾把刀的刀頭是安裝了可更換的合金刀粒,這種刀粒耐高溫,磨損小)。 對于切削量大的低速加工,絕大多數(shù)是要冷卻液的,比如在銑削模胚鋼料時,看到到一停冷卻液,刀就會變紅的現(xiàn)象。 高速干式切削加工技術是一種正在不斷發(fā)展的新興加工技術,隨著諸多技術問題(如機床、刀具、涂層、切削參數(shù)等)的不斷解決,高速干式切削加工的應用范圍正進一步擴大。目前,高速干式切削加工在車削、銑削加工中的應用(尤其是鑄鐵材料的高速切削)已日益普遍;在鉆削、鉸削、攻絲、拉削和滾齒等方面也有重大突破。此外,高速干式切削加工在銑削中的應用也相當廣泛。 (資料來源:數(shù)控達人) |
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