干式冷风切削与高效车、铣加工 -

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表时间:2007-07-03 人气:1

本文章共3182字，分2页，当前第1页，快速翻页：

本文研究了采用硬质合金可转位刀具在车、铣加工中应用干式冷风切削技术的情况。试验研究表明，在有效的冷风压力和温度范围内，应用低温冷风空气射流的方法，替代传统切削液，不仅能起到有效的冷却、润滑作用，而且还能显著减少刀具后刀面的磨损，延长刀具使用寿命和提高切削效率，作业环境也大为改善。
关键词：低温冷风切削、干式半干式切削、绿色制造、清洁加工、硬质合金刀具、效率、刀具寿命。

高效切削现状

当前，国内外金属切削加工行业，围绕提高切削效率、延长刀具使用寿命的研究课题，大致从以下四个方面展开：一是研究刀具材料，二是研究刀具结构，三是研究刀具几何角度和切削用量的合理选择（特别是高速切削技术的采用），四是研究刀具表面处理新技术的开发。这四方面的工作，都的确能有效地提高刀具的切削效率和使用寿命，但是，降低刀具切削温升，减小刀具磨损和切削力，同样是切削过程中必须研究和探讨的重要课题。

数控化缩短了机床的调整时间，机床和刀具制造技术的进步，换来了加工效率的迅速提高，也产生出大量的切屑、散发出更大的热量；此时，若仍按传统方法：加大切削剂用量，就会给环境造成更大伤害。传统切削剂中含有大量硫、磷、氯等物质，这些有害液体的随意排放，挥发到空气中，对操作人员的身体健康带来很大危害。同时，加工时的飞溅、升腾、泄漏等现象时时发生，它将影响到饮用水源、土地和空气，破坏生态环境。长期以来，使用切削剂，造成能源的大量消耗、给企业增添的负担，人们早已用生产成本概念予以解释。

为了解决上述问题，各国政府都加大了切削液污染的监管力度，并相继出台非常严格的切削废液管理、限制及处罚措施。特别是ISO14000环境标准和ISO16000健康标准通告执行以后，企业面对环保的压力更大，使得因切削剂产生的成本在逐年上升。

为此，研究新的刀具冷却、润滑方式；实施少用或不用切削剂的干式、半干式加工方法就成为改善环境、提高切削效率和刀具使用寿命的又一前沿技术。

目前，这种技术已成为数控化后，金属切削加工业面临的主要研究课题。其中：冷风切削技术是半干式切削加工技术中的一种，是MQL(微量润滑)切削技术的延伸，为了迅速推广应用这一技术，最近，结合生产，我们对冷风切削技术在车、铣削加工中的效果进行了生产验证。

冷风切削系统

冷风切削加工系统的简单工作原理和设计方案是：让低温冷风射流机生成的低温冷风（-30℃～-50℃）混入非常微量的植物油，并喷射到切削点，对刀具的前、后刀面实施冷却、润滑和排屑以降低切削温升。该系统主要由：空气压缩机、低温冷风射流机、微量油雾化器、喷射器、刀具等机构组成。

图一、为冷风车削加工装置的系统简图。如图所示，由空气压缩机产生的气流，经尘埃分离器清除微离子，再经空气干燥器下降至露点，进入空气冷却装置冷却后，从上下两个方向喷向刀具前、后面的切削点。

冷风铣削试验

汽轮机叶片型面铣削加工，原来都在普通铣床上进行，采用的高速钢立铣刀、球头铣刀在油冷状态下，切削速度仅为30-40m/min，切削效率很低。后进行技术改造后，加工设备几乎都更换成数控铣床，为此，绝大部分刀具也选用可高速切削的硬质合金可转位铣刀，由于高速切削时切削温度快速提升，这就给原来采用的油冷带来了大量的烟雾。

这些呛人的烟雾，不但影响了视线、加工环境，也使操作工人无法进行正常切削加工。如将切削速度减小，则将使切削效率降低，实现不了通过机床、刀具的改进，实现高效切削的初衷。

为此，工厂在每台机床旁配置了抽烟机，但在高速切削情况下，油烟仍无法很快消除。在铣削加工时，为保证刀具能正常进行高速切削，我们试验应用了冷风切削技术。

◆ 油剂冷却铣削与冷风铣削的对比

为了验证冷风切削技术在生产实践中的应用效果，结合生产，我们进行了大量油剂冷却铣削加工与低温冷风加工工艺的对比试验。试验时发现，车间提供的压缩源气压严重不足，达不到CTL-2/50型冷风射流机的工作压力0.4～0.8Mpa，但仍然进行了加工。结果是：在高速切削条件下（切削速度在180m/min），使用大量油剂铣削不锈钢叶片一次换刀，可加工5～8件，而冷风铣削时，在工作压力不足的情况下，还是可加工8～10件，刀具使用寿命明显延长。应该相信，当气源压力得到充分保证的前题下，使用冷风切削，刀具寿命将有更进一步的延长。试验用铣刀与工件形状见图二，不同冷却方式的切削效果见表一。

本文章更多内容：1 - 2 - 下一页>>

本页地址

• 驱动式刀具技术改变车床加工本质 -

• 汽车平板纵梁与“U”形纵梁腹底冲孔生产线

• 现代切割技术及其在工程机械制造中的应用 -

• 变频器在车床主轴控制系统中的应用 -

• 钢球纵轧成形后滑的研究 -

• 石墨电极和EDM在铝轮毂下模生产中的应用 -

• CNC机床联网 -

• 嵌入式数控系统通信功能的实现 -

• PRS-XY型混联数控机床的三维刀补实验研究 -

• 27轴大型数控龙门钻床的研制 -

• 三向应力状态屈服面的展开图形及镦粗工序沿