数控干式切削对刀具的基本要求:优良的切削性能。为提高生产效率,数控机床正向着高速、高刚度和大功率方向发展,这就要求刀具必须具有能够承受高速切削和强力切削的性能,并且要求性能稳定,同一批刀具在切削性能和使用寿命方面有较大的同一性,不应有较大差异。a)高耐热性和高耐磨性:干式切削时切削温度通常比湿式切削高得多,且刀具磨损较湿式切削严重,因此要求刀具材料具有很高的耐热性,且在高温下保持高的耐磨性。b)较高的强度和抗冲击韧性:干式切削时切削力较湿式切削明显增大,且切削条件差,故刀具应具有较高的强度和抗冲击韧性。c)较低的摩擦系数:在干式切削条件下,要求降低刀具与切屑、刀具与工件表面间的摩擦系数,从而抑制切削温度过高,提高加工表面品质。准干式切削加工是介于纯干式加工和传统切削液加工之间的绿色加工工艺。连云港进口准干式切削系统订购

在切削过程中使用切削液,虽优点众多,但一方面造成了资源和能源的巨大浪费(据德国公司的统计资料,切削液使用费用占总制造成本的16%,而切削刀具费用只占总制造成本的3%~4%)。另一方面,切削液会对环境产生较严重的污染,甚至会危害工人健康。所谓高速干式切削加工,是指在高速机械加工中,为保护环境、降低成本而有意识地减少或完全停止使用切削液。由于高速干式切削加工与高速湿式切削加工的切削过程有所不同,为使机床能够稳定地完成切削过程,需要对原来高速湿式切削加工选用的切削参数作相应修改和调整,才能应用于高速干式切削加工。天津先进准干式切削系统应用干式切削要求必须对刀具结构和几何参数进行优化设计。

开发适合高速干式切削加工的刀具材料:为了加速排屑和散热,延长刀具的使用寿命,高速干式切削加工的切削速度一般要高于普通高速加工。因此,高速干式切削加工刀具材料应具有很高的红硬性和热韧性。目前,适用于干式切削的刀具材料主要有超细颗粒硬质合金、聚晶金刚石(PCD)、立方氮化硼(CBN)、SiC晶须增韧陶瓷和纳米晶粒陶瓷材料等。细化后的超细颗粒硬质合金具有很好的硬度、耐磨性、韧性和耐热性。适合高速干式切削加工的刀具涂层:对刀具表面进行涂层处理可减小刀具与工件表面之间的摩擦,减小切削力,降低对切削液润滑作用的依赖。
有效散热是实现干式切削需要解决的关键问题。为尽量减小刀具加工时产生的切削热,刀具几何形状的设计应使刀具具有较小的切削力和摩擦力。深孔加工刀具切削中的主要问题是排屑困难,对于干式切削刀具这一问题更为突出,因此刀具几何形状的设计必须保证刀具良好的排屑性能:在切削力较小的情况下,可采用大前角和大圆度切削角的设计原则。刀具材料:干式切削刀具材料必须具有良好的耐高温性能。对于大前角刀具则必须采用高硬度材料。目前适合干式切削加工的刀具材料主要有超细颗粒硬质合金、CBN、PCD、陶瓷和金属陶瓷等。准干式切削应用于立式车床加工有外部喷油型与内冷型两种应用形式。

准干式切削技术是绿色制造技术,切削过程中以高速的雾粒喷射至切削点,这增加了润滑剂的渗透性,提高了润滑效果,改善了表面质量;润滑油的用量在5-50ml/h之间(根据需要设置的喷嘴数量是决定消耗的主要因素),是切削液的万分之一,优点是:降低润滑剂成本、工件干燥无需清洗工艺、无需废液处理、改善加工环境等。目前国内汽车零部件生产制造设备中已经使用MQL准干式切削技术有曲轴油孔专机、平衡机、主轴颈外圆车、连杆及齿轮机床等。准干式切削技术在被机床制造商,终端用户普遍认可的同时,也面临着如何使微量润滑技术充分发挥作用提高加工效率的问题。准干式切削由于采用纯干式切削,可能会引起较大的摩擦,对刀具磨损较大,降低了刀具的耐用度。天津先进准干式切削系统应用
切屑与干式切削刀具之间的摩擦系数应尽可能小。连云港进口准干式切削系统订购
干式切削加工对刀具结构的要求:干式切削时,刀尖和刃口承受的热负荷有效增加,容易产生各种刃口损伤,导致刀具失效。为了保证工件加工质量和刀具寿命,要求刀具设计尽可能使加工产生的切削力和摩擦力要小,排屑效果要好。因此,干式切削要求必须对刀具结构和几何参数进行优化设计,如把刀具设计为负前角或使前刀面凸起,可明显延缓月牙洼对刀刃的损害;增大负刃倾角,改善刀刃及刀尖的切入状态,以提高刀具的抗冲击和抗热震能力等。合理的几何角度:合理的刀具切削角度,不但可降低切削力,抑制“积屑瘤”的产生,而且还有断屑和控制切屑流向的功能。连云港进口准干式切削系统订购
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