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干式切削的发展需在高性能高质量的刀具推助之下

日期: 2015-11-18    来源:全球数控刀具网

  所谓的干式切削,是人们为了保护环境、降低成本而有意识的不使用切削液,在无冷液条件下进行加工零部件的切削方法。干式切削不是简单地停止使用切削液,而是在停止使用切削液的同时,刀具需要具备高效率、高产品质量、高的刀具耐用度以及切削过程的可靠性,故刀具需要具备良好的性能和质量,才能成为真正意义上干式切削。

  干式切削和湿式切削(切削液)相比的优势

  之前切削液是众多机加工中不可缺少的生产要素之一,保证了加工精度、提高了表面质量和生产效率。但随着全球环境意识的增强以及环保法规的要求越来越严格,切削液对环境的负面作用也越来越明显。不但如此,和刀具成本相比,切削液远远超出了刀具的成本。

  据统计,二十年前切削液的费用不到工件成本的3%左右,而现在高生产率的生产企业,切削液的供给、保养及回收处理费用加在一起要占到工件成本的13%-17%,而刀具费用仅占2%-5%。并且在与切削液有关的总费用中,有22%左右是切削液的处理费用。据估计,如果20%的切削加工采用干式切削加工,总的制造成本可降低1.6%。

  而且切削液在使用过程中,虽然可以迅速带走切屑,防止划伤工件表面,但切削液有两大害处:一是污染环境和威胁工人的身体健康;二是切屑上沾有切削液,属于有毒有害材料,处理费用高。相比之下,干式切削就干净很多,不仅切屑易回收处理,省去了切削液传输,回收,过滤等装置的费用,而且不会产生环境污染。更符合目前国家绿色环保的发展方针。

  干式切削的完成必须有相对高性能高质量的刀具相配合为什么这么说呢?切削液的主要作用是冷却,润滑,排屑作用。没有了切削液在加工过程中刀具需要有承受高温的性能,也就是所谓的高温红硬性要好,而且需要良好的耐磨性。并且断屑排屑要快,不至于划伤表面。

  近十几年,高硬度材料的出现,为干式切削提供了可能。干式切削不仅要求刀具材料有较高的高温红硬性和良好的耐磨性,还需具备强的抗热冲击和抗粘结性。目前应用于干式切削加工的刀具材料主要是:硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具和聚晶金刚石等超硬材料。

  目前主要的刀具主流是硬质合金刀具,也是研发最早的刀具材料,最适合加工硬度HRC40以下的工件。并且最高线速度达到350m/min。超出以上信息就会出现剧烈磨损甚至崩刀等问题。故在加工HRC40以下的工件适合硬质合金刀具。

  陶瓷刀具是在硬质合金刀具之后所研发出的,但由于其本身性能(脆性大)的原因,至今并没有得到很好的发展,精加工硬度HRC45-55之间的工件效果最好,并且仅限连续切削状态下。

  

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