高速干式切削加工技術(shù)的應(yīng)用

　　高速干式切削加工技術(shù)是一種正在不斷發(fā)展的新興加工技術(shù)，隨著諸多技術(shù)問題(如機(jī)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(yīng)用范圍正進(jìn)一步擴(kuò)大。目前，高速干式切削加工在車削、銑削加工中的應(yīng)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(jìn)行高速干式鉆孔時(shí)，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(shí)，與使用刃口鋒利的未涂層細(xì)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(jié)構(gòu)鋼時(shí)，以15m/min的切削速度干加工1000個(gè)螺孔，絲錐未發(fā)生明顯磨損;加工工具鋼時(shí)，將切削速度降至10m/min，也能達(dá)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(shí)，可加工1000個(gè)螺孔;以20m/min的切削速度在HT300鑄件上攻螺紋時(shí)，加工超過4000個(gè)螺孔，絲錐仍未出現(xiàn)明顯磨損。

　　據(jù)報(bào)道，美國Leistritz Carp.生產(chǎn)的新型PW系列CNC旋風(fēng)機(jī)床具有多個(gè)滑動刀架，能完成車削和旋風(fēng)銑削復(fù)合加工。該機(jī)床在一次安裝工件后，可對螺紋或螺旋形工件進(jìn)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(dá)62HRC的硬材料上旋風(fēng)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(jī)，工作臺轉(zhuǎn)速可達(dá)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(jìn)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(gè)齒輪提高到252000個(gè))。采用細(xì)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(shí)，切削速度可達(dá)350～400m/min。使用TiN涂層的高速鋼圓拉刀干式拉削42CrMo4V合金鋼時(shí)，拉刀壽命可比未涂層拉刀濕式拉削時(shí)提高3倍。

　　此外，高速干式切削加工在銑削中的應(yīng)用也相當(dāng)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(shí)，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(gè)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(gè)刃口，比陶瓷刀片的刃口數(shù)增加1倍，價(jià)格也更便宜，加工經(jīng)濟(jì)性顯著改善。

　　再如，SECO公司開發(fā)的整體結(jié)構(gòu)PCBN牌號系列中的CBN300刀片已成功運(yùn)用于上海通用汽車公司新建成的發(fā)動機(jī)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(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的切削性能，銑削速度可達(dá)1600m/min，每個(gè)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(jī)的加工效率。