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什么是干式切削技術
隨著全球環境意識的增強以及環保法規的要求越來越嚴格，切削液對環境的負面作用也越來越明顯。
據統計，二十年后，切削液的費用不到工件成本的3%左右，目前，在高生產率的生產企業，切削液的供給，保養及回收處理費用加載一起要占到工件制造成本的13%-17%，而刀具費用僅占2%-5%,。在與切削液有關的總費用中，有22%左右是切削液處理的費用。
干式切削技術就是在這樣的歷史背景下應運而生，并從九十年代中期以來迅速發展起來，其發展歷史至今不過十幾年，是先進制造技術的一個前沿研究課題。
干式切削是為保護環境，降低成本而有意識地不使用切削液，在無冷卻液條件下進行切削加工的機械加工方法。
干切削不是簡單地停止使用切削液，而是要在停止使用切削液的同時，保證高效率，高產品質量，高的刀具耐用度以及切削過程的可靠性，這就需要用性能優良的切削刀具。
機床以及輔助設施替代傳統切削中切削液的作用，來實現真正意義上的干切削。
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干式切削技術特點
① 切屑干凈潔凈無污染，易于回收和處理。
② 省去了切削液傳輸，回收，過濾等裝置及相應的費用，簡化了生產系統，降低了生產成本。
③ 省去了切削液與切屑的分離裝置及相應的電氣設備，機床結構緊湊，減少占用面積。
④ 不會產生環境污染。
⑤ 不會產生于切削液有關的安全事故及質量事故。
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關于刀具
① 刀具應有優異的耐高溫性能，可在無切削液條件下工 作。新型硬質合金，聚晶陶瓷和CBN等材料是干式切 削刀具的首選材料。
② 切屑和刀具之間的摩擦系數盡可能小（最有效的方法 是刀具表面涂層），并輔以排屑良好的刀具結構，減 少熱量堆積。
③ 干式切削刀具還應具有比濕式切削刀具更高的強度和抗沖擊韌性。
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刀具材料
01.涂層材料
涂層的作用就像一層熱屏障，因為它有比刀具基體和工件材料低得多的熱傳導系數。因此，這些刀具吸收的熱量較少，能承受較高的切削溫度。無論是車削還是銑削，涂層刀具都允許采用更高的切削參數，而不會降低刀具壽命。
較薄的涂層比厚的涂層在沖擊切削時，受溫度變化的性能要好，這是因為較薄的涂層應力較小，不易產生裂紋，進行干式切削可以延長刀具壽命高達40%，這就是物理涂層常用來涂圓形刀具和銑刀片的原因。
加工大多數黑色金屬時，CVD涂層表現出優異的性能。在CVD加工過程中，沉積溫度較高，有助于提高結合強度，并且允許基體中有較高的鈷含量，這樣刀刃的韌性好，提高抗塑性變形的能力。由于CVD涂層比PVD涂層厚，就要求在它們的刃口出進行鈍化，以防止涂層剝落，同時也能有助與提高刀具的抗磨損性能。
02.金屬陶瓷
金屬陶瓷比常規硬質合金能承受更高的切削溫度，但是缺乏硬質合金的耐沖擊性，在中型到重型加工時的韌性，以及在低速大進給時的強度。但是它在高速干式切削下的耐高溫和耐磨性能更好，持續時間更長，加工的工件表面光潔度更好。當用于加工軟的和粘性的材料時，它也有較好的抗積屑瘤性能，表面質量很好。金屬陶瓷比起涂層好非涂層硬質合金，對斷裂和進給引起的壓力更敏感。因此，它最好用于高精度工件和表面質量較高時的連續切削加工場合。
03.陶瓷
穩定性，可在高溫的切削速度下進行加工并持續較長的時間。純氧化鋁可以耐非常高的溫度，但是它的強度和韌性很低，，工作條件如果不好，容易破碎，添加氧化鋁或氮化鈦的混合物，可減低陶瓷對破碎的敏感性，改善其韌性，提高耐沖擊性能。另一個提高氧化鋁陶瓷韌性的方法是在材料中加入結晶紋理或碳化硅晶須，能一定程度增加陶瓷的韌性，強度和抗熱沖擊性能。
04.CBN
CBN是用非常硬的刀具材料，最適合用于加工硬度高于HRC48的材料，它有極好的高溫硬度-高達2000℃，盡管它比陶瓷刀具有較高的沖擊強度和抗破碎性能。
CBN具有低的導熱系數和高的壓縮強度，經受得了由高切削速度和負前角產生的切削熱。在切削區由于較高的溫度使工件材料軟化，有助于切屑的形成。
在干式車削淬硬工件的情況下，由于CBN刀具可以獲得較高的精度和表面光潔度，因此常用它取代磨削工序。CBN刀具和陶瓷刀具都適合淬硬車削和高速銑削加工。
05.PCD
聚晶金剛石作為最硬的刀具材料，它是耐磨的。將PCD小片焊接到硬質合金刀片上，可增加他的強度和抗沖擊性能，其刀具壽命是硬質合金的100倍。
然而，PCD對黑色金屬中鐵的親和力，使得這種刀具只能加工非鐵材料。另外，PCD不能經受切削區超過600℃的高溫，因此，它不能切高韌性，高延展性材料。
PCD刀具特別適用于加工有色金屬，特別是對摩擦很厲害的高硅鋁合金。采用鋒利的切削刃和大前角高效切削這些材料，使切削壓力和積屑瘤達到最小。
Q:CBN刀具一般適合加工什么材料？
A:高硬度鑄鐵
如高鉻鑄鐵、合金鑄鐵、鎳硬鑄鐵、白口鑄鐵均屬于高硬度鑄鐵，典型零部件有軋輥、工業泵等。針對高硬度鑄鐵常用BN-K1和BN-K10材質，優勢顯著。
高硬度鋼件（硬度HRC45以上）
如高錳鋼、高速鋼、淬火鋼等，典型零部件包括軋臼壁、高速鋼軋輥、淬硬齒輪/齒輪軸、軸承、滾珠絲杠、模具等。針對高硬度鋼件常用的CBN材質為BN-S10、BN-S20、BN-S200、BN-H10、BN-H21材質等。
普通灰鑄鐵（HT150/200/250/300等）
如發動機缸體/缸蓋、剎車盤、制動鼓、皮帶輪、離合器壓盤等均屬于灰鑄鐵件。常用CBN材質為BN-S300和BNK30。
其他難加工材料
如粉末冶金、高溫合金材料，及鎳基、鐵基、鈷基等高硬度堆焊/噴焊/激光熔覆/熱噴涂材料工件。常見的CBN材質為BN-S300、BN-S200、BDN80等。
