高精度齒輪干式切削以及其在齒輪加工中的應用
干式切削工藝的成敗,關鍵在于找到一種代替冷卻和潤滑的方法。目前,比較成功的干式切削法有兩種:高速干式切削和低溫冷風切削。
高速干式切削與低溫冷風切削
該加工方法是在無冷卻、潤滑油劑的作用下,采用很高的切削速度進行切削加工。干式切削必須選用適當的切削條件。首先,采用很高的切削速度,盡量縮短刀具與工件間的接觸時間,再用壓縮空氣或其他類似的方法移去切屑,以控制工作區域的溫度。隨著數控技術的廣泛使用,機床剛性和動態性能不斷提高,提高機床的切削速度并非難事。實踐證明,當切削參數設置正確時,切削產生的熱量80%可被切屑帶走。
高速干式切削法對刀具有嚴格的要求:①刀具應具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等切削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要盡可能小(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。
低溫冷風切削
該切削方法是一種用-10~-100℃的冷風和非常微量的植物油代替冷卻和潤滑油劑冷卻的加工方法。它由日本明治大學的橫川和彥等最先提出。研究發現,在金屬切削加工過程中,如果只給加工點提供非常微量、潤滑效果良好且未氧化的植物油,加工點就會因高溫而喪失潤滑性。若給加工點提供冷風(-10~-100℃),就可以防止加工點的高溫化,避免上述情況發生。