干式挤压丝锥加工，个以上的孔也不会产生粘结和显著的磨损，丝锥还可以继续使用。结果表明，干式挤压丝锥与普通挤压丝锥相比，刀具寿命可提高几倍或十倍。德国公司对发动机中的铝制零件进行了高速干钻削加工研究，取得了显著的经济效益，并树立了良好的企业环保现象。此外，德国芬兰英国等对高速齿轮干滚削干式镗削等加工方式也进行了研究，并在生产中得到了应用，取得了良好效果。从加工方法上看，车削铣削滚齿等加工应用干切削较多。日本坚藤铁工所开发的型干式滚齿机和硬质合金滚刀，在冷风冷却量润滑剂润滑的条件下进行了高速滚齿加工，与传统的湿式滚齿机型和高速钢滚刀加工相比，加工速度提高了倍，加工齿轮精度也得到明显提高。在我国，应用干切削加工的主要是传统的铸铁铣削加工，而对其他切削加工的干事加工方法的研究和应用还很不够，在思想上不能很快接受，并存在着很大的思维惯性阻力。当然，并不是说马上就淘汰切削液，对钻削来说，目前切削液还是需要的，另外，对低速切削难加工材料以及表面粗糙度高的地方，暂时还离不开切削液，只是对于切削液带来的环境污染，厂家需要花高额的治理费用。随着高速干切削应用范围日益广泛，刀具材料和结构不断发展，机床性能的不断完善，高速干切削的应用在不久的将来将会越来越广泛。第章总结和展望干切削技术是对传统生产方式的个重大创新，是种崭新的清洁制造技术。世界各国日益严厉的环保法规，有利于加速干切削技术的推广与应用各种超硬耐高温刀具材料及其涂层技术的发展，为干切削技术创造了极为有利的条件最小量润滑装置的有效应用和各种中心小孔的孔加工标准刀具的出现，使准干切削在铝合金和各种难加工材料的孔加工中获得了越来越多的应用。干切削技术从出现到现在只有短短年的历史，它是种新兴的绿色制造技术，对实施人类可持续发展战略有重要的意义，是新世纪的前沿制造技术。统的热稳定性。干切削机床必须有足够的刚性和大的功率，以满足高速切削的要求。将加工产生的粉尘抽出到机床外部的过滤装置，避免污染环境。机床的基础件即立柱床身工作台的静刚度动刚度和热刚度要大。如床身可采用人造花岗岩等新材料整体制造，不仅三刚性好，而且减振效果明显。采用立式布局，床身呈型，角度大于理想的加工方式是工件在上刀具在下。在制作干切削机床的基础大件，使用材料的热膨胀系数要小。干切削机床支承件的设计机床床身是保证机床稳定的基础大件，支承件作为机床的基础大件，高强度，刚度，较好的抗振性和热稳定性是机床所必须具备的。为了干切削工艺的顺利进行，排屑，热稳定性应该引起高度的重视。设计时应该注意下问题改善隔热条件，例如，对于铸铁床身，采用层保护罩来防止切屑与机床的的碰触，排屑槽最好选用绝热材料制成。保证顺畅排屑。例如，使工件主轴立式布局，立柱的高度减少了，这样既防止了机床支承件的热变形，又有利于排屑。采用专门设计的抗弯曲扭矩管状铸造床身，并在其中填满疏松的聚合材料。这使得床身有较好的吸震能力以及较强的刚性。减少机床的材料的使用量。这样能够充分的利用空间，也减少了功率消耗。主轴组件和传动机构及导轨的设计在机床运行过程中，主轴组件夹持着刀具和工件直接参加成形运动，其性能对生产率和产品质量的影响至关重要。干切削机床不仅对主轴的刚度有要求，还要求其具有抗振性，耐磨性，以及热稳定性。干切削机床主轴组件的结构需要具备以下特点干切削机床的主轴单元。这种机床的主轴转速比普通的机床要高，多采用高速主轴单元。所以，要求主轴的转速和同轴度很高。再根据用户的要求设计电主轴时，通常把同尺寸规格的高速机床分为高刚度型和高速型来进行设计。前者主要用于模具制造以及高温合金，高强度钢等难加工的工件材料及钢材的加工，后者用于航空航天实业加工复合材料，铸铁材料等等。主轴轴承要具有很高的强度和巨大的承载能力，而且还具有较强的使用寿命。到目前为止，有四种轴承可以选作高速主轴轴承，即液体动静压轴承，磁悬浮轴承，空气静压轴承，滚珠轴承等。在对干切削机床进行设计时，也要确保机床具有高的工作稳定性能和高传动精度。排屑机构的设计干切削机床排屑系统的设计也是经过专门安排的，总的原则是尽可能依靠重力排屑。如德国公司制造的型加工中心，就是专门为干式加工来进行设计的。该机床上装有根装置，它是种可围绕水平轴转动的工件更换器，利用这种工件更换器，工件在装料侧处于正常位置，而在工作间里则是自上而下悬挂着的。这样，切屑从上面自然而然落下，同时由切屑传送机通过吸引作用将切削带走。为了防止灰尘的介入，产生灰尘的加工区应和机床的主轴部件及液压电气系统严加隔离。此外还可以通过对这些部件施加微压，来隔离尘区。干切削机床的研发从可持续绿色发展来看，干切削机床是机床发展的主要趋势之。美国，日本，欧洲的些国家，他们的机床制造企业对干切削机床进行了深入的研究。例如，日本的三菱重工开发出了第台采用全干切削技术的滚齿机床，该机床采用的是硬质合金刀具或高速钢涂层刀具。丰田公司研发的是无立柱小型串联式加工中心型，由刀尖供给少量的切削油，切屑处理采用间歇式空气吸引系统等。第章干切削的工艺技术工件材料在很大程度上决定了实施干切削的可能性。为了减少高温下刀具和工件之间材料的扩散和粘结，应特别注意刀具材料与工件之间的合理搭配。例如，金刚石碳元素与铁元素有很强的化学亲合力，故金刚石刀具虽然很硬，但不宜于用来加工钢铁工件钛合金和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干切削。又如刀具能够对淬硬钢冷硬铸铁和经过表面热喷涂的硬质工件材料进行干切削，而在加工中低硬度的工件时，其刀具寿命还不及普通硬质合金的寿命高。硬车加工工艺硬车以车代磨是用车削的工艺方法作为淬硬钢的最终加工或精加工。通常，车削只是淬火前进行的粗加工。直到世纪年代前，淬火后的精加工还只能采用磨削工艺，而车削也只能加工硬度不大于的工件。随着高硬度切削材料和相关机床的发展，如采用刀具陶瓷刀具或新型硬质合金刀具在新型车床或车削加工中心上对淬硬钢进行车削，其加工质量可以达到精磨的水平。大多数硬车的应用是替代磨削，目前，车削的硬度极限可达到，在发达国家硬车技术已被普遍应用，可加工各种零件，是代替磨削的经济性加工工艺。硬车加工时，由于材料硬度大，切削力和切削温度高，影响刀具使用寿命。这就要求作为硬车削的刀具耐热性和耐磨性要好同时机床系统必须有足够的系统刚性和精度。金属切除率获得同等或更好的表面光洁度。硬车削中生产的大部分热量被切屑带走，不会产生像磨削加工的表面烧伤和裂纹，具有优良的加工表面质量，有精确的加工圆度，能保证加工表面精度。硬车削是洁净加工工艺硬车削是通过从工件上剥软化的切屑来有效地去除金属。在大多数情况下，硬车削无须冷却液，而使用冷却液会给刀具寿命和表面质量带来不利影响。因硬车削是通过使剪切部分的材料退火变软而形成切削的，若冷却率过高，则会减小由切削力而产生的这种效果，从而加大机械磨损，缩短刀具寿命。这有助于消除使用冷却液引起的破坏环境的问题，降低废液的处理成本。同时，硬车削可省去与冷却液有关的装置，降低生产成本，简化生产系统，形成的切屑干净清洁，比磨削容易回收处理。硬车削的发展在德国等发达国家的汽车工业中，多种轴类套类零件大多采用硬车工艺，收到良好效果。因该项技术要求机床刀具工装及工艺应有最佳组合，且对硬车效果的宣传推广不够等原因，我国硬态车削工艺的应用还不够广泛。目前，只有少数企业在车床上对淬硬轴承环齿轮内孔与端面以及量刃具等零件进行加工，并也达到了磨削效果，提高了加工效率。现在大多数硬车削应用还都将重心放在用来替代磨削，随着技术的进步，将硬车削和磨削结合在台机床中，如的车磨复合机床，将会越来越多。未来，硬车削以其鲜明的经济性必将成为制造领域中重要的发展方向之，而车磨复合也将是制造领域中重要的发展方向之。液氮冷却加工工艺利用液氮进行低温或者超低温切削加工，就是利用液氮使工件，刀具或者切削区域处于低温冷却状态，来进行切削加工的方法。氮气占大气中的比例很高，是大气中含量最多的成分，液氮作为制氧工业的副产品，来源也十分广阔。使用液氮作为切削液，不但用过以后可以直接挥发到大气中去，没有任何污染成分，从环保方面来看，它也是种比较有前途的切削液替代品。液氮冷却有直接和间接两种应用方法。直接应用。即将液氮作为切削液直接喷射到切削区。般来说，由于刀具磨损严重，金刚石刀具不能用来加工黑色金属。而美国学者采用液氮冷却系统对不锈钢用金刚石刀具进行车削加工，由于低温抑制了碳原子的扩散和石墨化，大大减少了刀具磨损，并取得了极好的加工质量，其表面粗糙度达到。磨削加工时会因磨削区高温常常对工件表面造成热损伤，如烧伤微裂纹等，为有效解决这些问题，印度工学院用液氮超低温冷却磨削五种常用钢材，结果表明正确合理地使用液氮冷却，可有效控制磨削区温度，使磨削温度保持在材料发生相变温度之下而不发生磨削烧伤并且在材料塑性增大和较大进给量情况下，这种效果更加显著。对于非金属材料和复合材料的液氮冷却切削加工，国外也开展了广泛研究。如是种高强度重量比耐疲劳的复合材料，用传统切削方法加工非常困难，因而限制了这种材料的使用。新西兰学者对其进行超低温冷却加工，使用液氮不间断冷却，极大地改善了这种材料的切削加工性，不但获得了满意的加工表面质量，还在很大程度上延长了刀具寿命。采用低温切削热固性塑料合成树脂石墨橡胶和玻璃纤维等材料时也均显示出良好的切削性能。间接利用。主要是刀具冷却法，即在加工中不断地冷却刀具，使切削热快速从刀具上特别是刀尖处被带走，刀尖始终保持在低温状态下工作。美国林肯大学的学者利用种配备新型冷却系统的刀具进行了试验研究。这种刀具是在车刀上部的方盒内储存液氮，由进口输人，从出口