金属切削(qiēxiāo)资料汇报(huìbào)内容1.1干切削加工(jiāgōng)的产生背景现在讲的干切削(qiēxiāo)技术，并非近几年提出的概念，最早是上世纪90年代由欧洲人提出的。1995年，德国联邦技术部已经启动了科研经费近17.5亿人民币、代号“生产2000”的干切削(qiēxiāo)项目。在普通切削加工中，我们会加注大量的切削液，这对降低切削温度、断屑、排屑起到了很好的作用，但也存在弊端，如影响工人健康、增加生产成本，当然最主要的就是环境的污染。根据几年前的一项调查，当时全球每年消耗70万—80万吨切削液，现在(xiànzài)的数据应该比这个数大得多。这些废弃液，严重污染了水资源和环境。1.2干切削(qiēxiāo)的涵义因此，干切削不是简单的停止使用切削液，而是停止或尽量少使用切削液的同时，使用新技术新设备、新技术，替代切削液的功能(gōngnéng)，并保证高效率、高产品质量、高的刀具使用寿命以及切削过程的可靠性。1.3干切削发展现状及应用(yìngyòng)情况我国的合肥工业大学、哈尔滨工业大学、山东大学、重庆大学等高校在干切削的刀具材料、刀具设计(shèjì)、加工工艺、机床等进行了较为系统的研究，北京机床研究所也已成功开发出能实现高速干切削的系列加工中心。但我国的干切削刀具应用尚处于起步阶段，《中国机械工程技术路线图》中提出，未来干切削刀具应向着“高强度高容热和高热扩散结构技术”发展。1.4干切削加工(jiāgōng)的研究内容第二(dìèr)讲干切削的应用技术从图中可见，陶瓷（Al2O3、Si3N4）、金属陶瓷等刀具材料的硬度在高温下很少降低，很适合(shìhé)一般目的的干切削，但是这类刀具材料一般较脆，热韧性不好，不适用于断续切削。刀具材料的耐磨性和断裂韧度之间往往不能兼而有之，如高速钢有较好的断裂韧度而没有好的耐磨性；又如陶瓷材料有良好的耐磨性而断裂韧度不好(bùhǎo)。目前采用新型的刀具材料CBN、PCBN、PCD、超细晶粒硬质合金等超硬刀具材料广泛应用于干切削中。降低刀具与切屑、刀具与工件表面之间的摩擦系数，在一定程度上弥补了无切削液的润滑(rùnhuá)作用，抑制切削温度的上升。涂层分两大类：一类是硬涂层，即在表面上涂TiN、TiC、Al2O3等涂层，这类涂层刀具(dāojù)涂层硬度高，耐磨性好；另一类是“软”涂层，即在刀具(dāojù)表面上涂硫族化合物MoS2或WS等减磨涂层，这类涂层刀具(dāojù)也称“自润滑刀具(dāojù)”。Al2O3涂层具有良好的力学性能，极好的热硬性和化学稳定性，热导率低（可有效阻碍(zǔài)切削热传到刀具的切削刃上）。（3）刀具的几何(jǐhé)参数和结构设计2.2干切削(qiēxiāo)的机床技术干切削在机床加工区产生的热量较大，如不及时从机床主体结构排出，就会使机床产生热变形，从而影响工件的加工精度和机床的可靠性。对于难排出的热量，通常通过采用(cǎiyòng)合理的机床结构，提高机床的热稳定性或者在相关部位采取隔热措施以及采取精确的误差补偿技术。为了便于排屑，干切削机床应尽可能采用立式主轴、倾斜式床身。干切削机床应具有较好的吸尘、排屑装置，机床的结构应有利于排屑。干切削时的大部分切削热由切屑带走，若不及时清除切屑，切屑的热量传递给机床，会使机床产生升温，引起局部热不平衡，导致机床变形，最终影响(yǐngxiǎng)工件的加工质量。2.3干切削(qiēxiāo)的工艺技术工件(gōngjiàn)材料在很大程度上决定了干切削实施的可能性。干切削要求工件(gōngjiàn)有较大的热容量和较低的热传导系数，因此大质量的零件比小零件更适宜于干切削。干切削时，切削温度高，为了防止高温下的刀具材料和工件之间的扩散(kuòsàn)和粘结，一般刀具材料的硬度应为被加工工件材料硬度的4倍以上。如PCBN刀具加工淬硬钢、冷硬铸铁及表面热喷涂材料等高硬度材料时的刀具寿命较高，而加工中低硬度工件时，刀具寿命还不如硬质合金刀具高。又如金刚石刀具与铁元素有很强的化学亲合力，故不适宜加工钢铁材料等工件。钛合金和某些高温合金中有钛元素，因此也不能用含钛的涂层刀具进行钛合金的干切削。举个例子，铝合金传热系数高、热膨胀系数大，在加工过程中会吸收大量的切削热，使工件发生热变形(biànxíng)，而且铝合金硬度和熔点都较低，因此加工过程中切屑很容易与刀具发生“胶焊”或粘连，形成积屑瘤，这是铝合金干切削中遇到的最大难题。下图是根据工艺方法的不同，几种(jǐzhǒnꞬ)比较典型的干切削方法（1）风冷干切削(qiēxiāo)。又叫空气冷干切削(qiēxiāo)。风冷干切削(qiēxiāo)必须要有风冷却系统。下图是一风冷却系统。（2）液氯冷却