高速干式切削加工技術的應用

　　高速干式切削加工技術是一種正在不斷發(fā)展的新興加工技術，隨著諸多技術問題(如機床、刀具、涂層、切削參數(shù)等)的不斷解決，高速干式切削加工的應用范圍正進一步擴大。目前，高速干式切削加工在車削、銑削加工中的應用(尤其是鑄鐵材料的高速切削)已日益普遍;在鉆削、鉸削、攻絲、拉削和滾齒等方面也有重大突破。

　　例如，德國格林公司用鈦基硬質(zhì)合金鉆頭進行高速干式鉆孔時，切削速度高于200m/min，鉆頭裝夾的同軸度小于0.01mm。該公司采用Ti(C，N)基硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時，與使用刃口鋒利的未涂層細晶粒硬質(zhì)合金鉸刀相比，鉸孔表面光潔度更高，刀具壽命更長。Emuge UK公司開發(fā)出了用于高速干式切削的螺紋刀具。用該刀具加工低碳結構鋼時，以15m/min的切削速度干加工1000個螺孔，絲錐未發(fā)生明顯磨損;加工工具鋼時，將切削速度降至10m/min，也能達到同樣的刀具壽命;以5m/min的切削速度在含鉻量10%的鎳基合金不銹鋼工件上攻螺紋時，可加工1000個螺孔;以20m/min的切削速度在HT300鑄件上攻螺紋時，加工超過4000個螺孔，絲錐仍未出現(xiàn)明顯磨損。

　　據(jù)報道，美國Leistritz Carp.生產(chǎn)的新型PW系列CNC旋風機床具有多個滑動刀架，能完成車削和旋風銑削復合加工。該機床在一次安裝工件后，可對螺紋或螺旋形工件進行多工序的干式切削加工。該公司還開發(fā)出用CBN刀具在硬度高達62HRC的硬材料上旋風干銑削精密螺紋的新工藝。美國生產(chǎn)的LC82型CNC干式切削滾齒機，工作臺轉(zhuǎn)速可達250r/min，在重切削范圍內(nèi)，滾刀轉(zhuǎn)速為2000r/min，驅(qū)動功率為7.5kW。Ford公司用硬質(zhì)合金滾刀進行干式滾齒，加工成本可下降44%，且滾刀壽命比高速鋼滾刀濕式切削提高6倍(由原來加工39000個齒輪提高到252000個)。采用細晶粒TiN、Ti(C，N)或(Ti，Al)N涂層的硬質(zhì)合金滾刀干式滾齒時，切削速度可達350～400m/min。使用TiN涂層的高速鋼圓拉刀干式拉削42CrMo4V合金鋼時，拉刀壽命可比未涂層拉刀濕式拉削時提高3倍。

　　此外，高速干式切削加工在銑削中的應用也相當廣泛。例如：上海某汽車零部件加工企業(yè)在加工上海通用汽車公司別克轎車的排氣管時，采用SECO公司的Tl50M黑色涂層硬質(zhì)合金刀片干式銑削鑄鐵排氣管端面(刀盤型號R220-43-0088-5，88mm，z=5;刀片型號OFET070405TN-16;刀片涂層等級T150M;切削參數(shù)：n=1100r/min，i=1～1.2mm，vf=600mm/min)，每個切削刃的切削壽命超過100件，與原來采用的另一公司的四方形陶瓷刀片相比，生產(chǎn)效率明顯提高，且所用八角形硬質(zhì)合金刀片有8個刃口，比陶瓷刀片的刃口數(shù)增加1倍，價格也更便宜，加工經(jīng)濟性顯著改善。

　　再如，SECO公司開發(fā)的整體結構PCBN牌號系列中的CBN300刀片已成功運用于上海通用汽車公司新建成的發(fā)動機柔性生產(chǎn)線上，用于干式銑削灰口鑄鐵缸體平面(刀盤型號822033-0100-12CT，z=8;刀片型號SNMN090312S;切削參數(shù)：ae=80mm，ap=4～5mm，f=0.15mm，vc=1600m/min)。該刀片加工時表現(xiàn)出優(yōu)異的切削性能，銑削速度可達1600m/min，每個切削刃的工作壽命為170件，刀具壽命為普通PCBN刀片的4倍，與陶瓷刀片相比可提高50倍，大大提高了發(fā)動機的加工效率。