干式切削，未来的绿色制造工艺-郑州博特硬质材料有限公司

据统计：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制造成本的13%-17%，而刀具费用仅占2%-5%。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%。对环境无污染的绿色制造被认为是可持续发展的现代制造业模式。而在加工过程中不用任何切削液的干切削正是控制环境污染源头的一项绿色制造工艺，它可获得洁净、无污染的切屑，省去了切削液及其处理等大量费用，可进一步降低生产成本。

因此，未来切削加工的方向是不用或用尽量少的切削液。随着超硬刀具的发展，使得干式切削在机械制造领域变为可能。

一、干式切削的特点：

（1）切屑干净清洁无污染，易于回收和处理

（2）省去了切削液传输，回收，过滤等装置及相应的费用，简化了生产系统，降低了生产成本

（3）省去了切削液与切屑的分离装置及相应的电气设备。机床结构紧凑，减少占地面积

（4）不会产生环境污染

（5）不会产生与切削液有关的安全事故及质量事故。

二、干式切削对刀具的要求：

（1）刀具应具有较高的耐热性和良好的耐磨性；

（2）刀具和切屑之间的摩擦系数要尽可能小；

（3）刀具形状要保证排屑流畅和易于散热；

（4）刀具应具有更高的强度和耐冲击韧性。

立方氮化硼(CBN)材料的硬度很高，仅次于金刚石，热传导率好，具有良好的高温化学稳定性，在1200℃下热稳定性很好。采用CBN刀具加工铸铁，可大大提高切削速度，用于加工淬火钢，可以以车削代替磨削。

三、干式切削在齿轮加工中的应用：

干式切削在齿轮加工中的作用，关键在于找到一种代替冷却和润滑的方法。比较成功的干式切削法有两种：高速干式切削和低温冷风切削。

（1）高速干式切削

该加工方法是在无冷却、润滑油剂的作用下，采用很高的切削速度进行切削加工。

高速干式切削有以下优点：首先，由于它省去了油屑分离过程，无冷却润滑油箱和油屑分离装置以及相应的电气设备，因此，机床结构紧凑。其次，这种方法极大地改善了加工环境，加工费用也大大降低。博特刀具在这方面有很深的造诣。

高速干式切削对刀具的性能要求更高，博特刀具研发的专用高速干式切削齿轮刀具，切削速度达到250m/min，尤其在具有严苛的尺寸公差或粗糙度要求，或者强断续切削工况下，博特超硬CBN刀具表现出优异的耐磨性和耐崩损性能，而且齿轮表面光洁度达到Ra0.8以内，使生产效率成倍提高。

（2）低温冷风切削

该切削方法是一种用-10～-100℃的冷风和非常微量的植物油代替冷却和润滑油剂冷却的加工方法。研究发现，在金属切削加工过程中，如果只给加工点提供非常微量、润滑效果良好且未氧化的植物油，加工点就会因高温而丧失润滑性。若给加工点提供冷风(-10～- 100℃)，就可以防止加工点的高温化，避免上述情况发生。

　　冷风切削时切削性能大大提高。试验表明，冷风切削、磨削在性能方面比油剂切削、磨削提高了2倍以上。根据有、无植物油切削剂与冷风时的切削性能对比情况，可以看出，仅使用冷风切削就比使用植物油的效果好，而冷风与微量植物油一起使用时，刀具的切削性能进一步加强。

干式加工与湿式加工相比，不但提高了生产效率，降低了生产成本，而且有利于环保，是一种理想的、清洁的金属切削加工方法。干切削技术作为一种绿色制造工艺，随着机床技术和超硬刀具发展以及相关工艺研究的深入，干切削技术必将在金属切削领域得到广泛的应用。

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