干式切削加工关键技术及应用
干式切削关键技术及应用
绪论：由于生态效益和经济效益的驱动，绿色制造技术被广大的
学者提了出来。对于传统的机械加工方式而言，干式切削加工方式是
最可行的应用之一。要实现干式切削有许多问题需要解决，主要是关
于刀具、机床和切削参数方面的。这几个方面的选择要兼顾，才能很
好的实现干式切削。干式切削是我国未来的机械加工发展的一个趋
势。
关键词：干式切削技术材料涂层意义
Abstract：As the drive of the ecological and economic benefits, green manufacturing technology has been put out by the majority of scholars. In terms of the traditional manufacturing , the method of dry cutting is one of the most feasible application. In order to achieve the dry cutting, there are still many problems to be solved, mainly about the tools, machine tools and cutting parameters.In order to make a right choice,you had better think all of those factors. Dry cutting machining is a trend in the development of manufacturing in our country. Keywords:Dry cutting Technology Material Coating Significance
随着环境意识在全球范围内的增强以及环保法规的要求越来越
严格，传统加工方式中所用的切削液对环境的负面作用也越来越明
显。与此同时，对环境无污染的绿色制造被越来越多的国家和企业所
认可，被称为是可持续发展的现代制造业模式。干式切削加工由于不使用冷却液，可获得洁净、无污染的切屑，省去了大量处理费用，为用户降低了不少成本。在这样的历史背景下，干式切削技术就产生了，并从上世纪九十年代中期以来迅速发展，是先进制造技术的一个比较前沿性的研究课题。
一、干式切削的定义
据统计,造成全球环境污染的70%以上排放物来自制造业,它们每年约产生55亿吨无害废物和7亿吨有害废物。干式切削作为一种新型的制造模式,适应了时代的发展要求，是现代制造业未来的发展方向。
干式切削是为保护环境、降低成本而有意识地不使用切削液，在无冷液条件下进行切削加工的切削加工的方法。干式切削由于没有切削液，它的实现就需要用性能优良的切削刀具、先进的机床以及辅助设施替代传统切削液的作用。只有这样才能在不使用切削液的情况下，同时保证被加工件的精度及其他方面的要求，同时保证产品的加工效率。
干式切削加工在传统的机械加工方法中，采用了无液切削模式，减少了对环境的污染、节约了大量资源，是绿色制造理念在传统机械加工领域中的一种具体可实践的应用。
现代干式切削技术，就是要研究、寻找不使用(或少使用)切削液，能起到降温、润滑、排屑三个作用，改善切削条件、满足加工要求的方法。目前，国际上流行的不使用切削液的切削方法主要有：①完全
不使用切削液的——全干式切削(高速干式切削法)；②用气体混合微量润滑剂代替切削液的——半干式切削（低温冷风切削法）。
干式切削加工通过先进的刀具、现代的机床和合理的工艺相配合，具有许多优越于传统机械加工的特点：
（1）切屑干净清洁无污染，易于回收和处理
（2）省去了切削液传输，回收，过滤等装置及相应的费用，简化了生产系统，降低了生产成本
（3）省去了切削液与切屑的分离装置及相应的电气设备。机床结构紧凑，减少占地面积
（4）不会产生环境污染
（5）不会产生与切削液有关的安全事故及质量事故
二，干式切削技术研究的现状
干式切削[1]技术是为适应全球日益高涨的环保要求和可持续发展战略而发展起来的一项绿色切削加工技术。1995年干切削的科学意义被正式确立，1997年的国际生产工程研究会(CIRP)年会上，德国Aachen工业大学的F.Klocke教授作了“干切削”的主题报
告;1999年1月在美国国家科学基金“设计与制造学科”受资助者会议上，国际著名的刀具制造厂MAPAL公司的总裁B.P.Erdel博士也作了有关美国干切削发展的主题报告，干切削技术已经在各国工业界和学术界引起广泛的关注。目前包括欧洲、美国和日本等工业发达国家，非常重视干切削的研究，干切削技术已经成功应用到了生产领域，这与这些国家的工业基础雄厚和环保法规特别严格有一定的关系。其中
德国企业尤为普遍，在大批量生产中，已有10%-15%的加工采用干切削技术，并且取得了良好的经济效益，世界许多知名的机床厂商在他们的产品目录中都有干切削机床加工中心。日本在干切削方面也进行了大量研究，最近他们已开发成功几种不使用切削液的干式加工中心。在其中的一种机床上，装有液氮冷却的干切削系统，从空气中提取高纯度氮气。在常温下以5-6个大气压的压力将液氮送往切削区，可顺利实现干切削。
我国干切削技术的研究也已起步。成都工具研究所、山东工业大学和清华大学等单位对超硬刀具材料(如陶瓷、立方氮化硼、金刚石等)及刀具涂层技术进行过系统的研究，并取得了不少的研究成果。我国陶瓷刀具目前已形成了一定的生产能力，这些都为干切削技术的研究与应用提供了初步的技术基础。北京机床研究所开发成功的KT 系列加工中心能实现高速干切削。但总的来说，我国在干切削理论研究方面和国外还存在较大的差距，在工业中的应用规模更小，有待于我们今后加快研究与推广应用。
三、干式切削技术面临的主要问题及解决方法
干式切削的工艺方法从原理上讲并不新鲜,且已在生产中有较长时间的应用,比如铸铁的加工就不使用切削液。现代制造中的干式切削不仅仅局限于铸铁材料的加工,而是力图在所有材料加工及所有加工方法中均不使用切削液。
干式切削技术并不是简单地取消切削液就能实现,由于在干式切
削过程中缺少了切削液的冷却、润滑和排屑作用,会导致刀具与工件间的摩擦增大、切削温度升高、粘连加剧和切屑堵塞,从而造成刀具寿命缩短、加工精度和切削效率的下降。
为克服由于缺少切削液而造成的困难,需要通过开发和应用耐热的刀具材料及涂层,设计合适的刀具几何形状,以及通过采用适合于干式切削的机床和选择相应的切削参数等措施来解决冷却、摩擦、排屑等问题。
1、干式加工刀具设计。干式切削技术刀具设计时，要考虑道具的几何形状、材料和图层之间的兼容性。就是要在没有切削液的条件下，创造与湿式切削相同的切削条件。因此,对刀具提出了更高的要求。
1.1刀具材料。由于干式切削时会产生强烈的摩擦和极高的温度,所以用于干式切削的刀具要具有较高的高温硬度和耐磨性。目前,用于干式切削的主要有超细颗粒硬质合金、立方氮化硼(CBN)、和聚晶金刚石(PCD)、陶瓷和金属陶瓷等刀具材料。
（1）超细颗粒硬质合金
硬质合金中P类硬质合金有最好的耐高温性，因此适用场合需要大前角的话，细颗粒硬质合金有很好的韧性和韧口强度。超细颗粒硬质合金是为同时提高硬度和抗弯强度而开发的合金材料，与普通硬质合金材料相比，在硬度相同时具有强度更高、在强度相同时具有硬度更高的特点。普通硬质合金的WC颗粒为1～6μm左右，超细颗粒硬质合金的WC颗粒则仅为0.6μm左右，因为WC颗粒非常微小，所以周围
起粘结作用的Co成分的厚度较薄，同时，因折断起始尺寸小，使抗弯强度较高。虽然超细颗粒硬质合金在低温下显示出优异的特性，但在高温状态下容易出现塑性变形，在切削速度高的情况下使用时，有时会产生塑性变形、磨损增大等现象，应予以注意。此材料适合与干式加工，如转头、深空钻、刀片（2）立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride）
CBN主要用来加工铸铁和淬火钢。淬火硬度HRC60-65、HRC70等应共建可采CBN进行干式加工，以取代磨削来加工的工序。起源：立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride）是20世纪50年代首先由美国通用电气（GE）公司利用人工方法在高温高压条件下合成的，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料。应用：采用PCBN刀具精车淬硬钢，其工件硬度高于45HRC，效果最好。其切削速度一般为80～120m/min，工件硬度越高，切削速度宜取低值，如车硬度为70HRC的工件，其切削速度宜选60～80m/min。精车的切深在0.1～0.3mm，进给量在0.05～0.025mm/r，精车后的工件表面粗糙度为Ra0.3～0.6μm，尺寸精度可达0.013mm。若能采用刚性好的标准数控车床加工，PCBN刀具的刚性好和刃口锋利，则精车后的工件表面粗糙度可达Ra0.3μm，尺寸精度可达0.01mm，可达到用数控磨床加工的水平。如果机床刚性好，选用的切削速度较低，则选用PCBN复合刀片可精车断续表面。精车加工余量一般为0.3mm左右，尽可能提高工件淬火前的尺寸精度和减少热变形，以保证精车时切削余量均匀，延长PCBN刀具的使用寿命。
（3）PCD
金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构的结合力和方向性很强，从而使金刚石具有极高硬度。由于聚晶金刚石（PCD）的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。但由于PCD烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开。工业发达国家对PCD刀具的研究开展较早，其应用已比较成熟。 PCD刀具主要应用于以下两方面：①难加工有色金属材料的加工：用普通刀具加工难加工有色金属材料时，往往产生刀具易磨损、加工效率低等缺陷，而PCD刀具则可表现出良好的加工性能。如用PCD刀具可有效加工新型发动机活塞材料——过共晶硅铝合金（对该材料加工机理的研究已取得突破）。②难加工非金属材料的加工：PCD刀具非常适合对石材、硬质碳、碳纤维增强塑料（CFRP）、人造板材等难加工非金属材料的加工。如华中理工大学1990年实现了用PCD刀具加工玻璃；目前强化复合地板及其它木基板材（如MDF）的应用日趋广泛，用PCD 刀具加工这些材料可有效避免刀具易磨损等缺陷金刚石工具主要用
在铜合金、铝及铝合金，钛及其合金，也可用于及耐磨的高性能材料，如纤维增强的塑料，金属复合材料，木材复合材料。PCD刀具干式加
工铝合金可以达到很高的切削速度和很长的刀具寿命，采用锋利的切削韧和大正前角高效切削这些材料，是切削压力和屑瘤达到最小。（4）陶瓷和金属陶瓷
陶瓷和金属陶瓷做成的道具发展很快，是耐热性、高温硬度、化学稳定性好的刀具材料。因此，也适合与干式切削加工铸铁和淬火钢。金属陶瓷是硬质合金的一种类型，它含有钛基化合物，粘结剂是镍或镍钼。它在加工材料硬度超过HRC40时，热映性较差，主要适用于高精度工件和表面要求较高时。
1.2 涂层。涂层的作用在于在刀具与切削材料之间筑起一道屏障,以阻拦大部分切削热向刀体传导,因而能保证刀具切削刃锋利,使刀
头硬度不会很快下降,可大大提高其耐高温性能。
现今，切削加工可以不采用切削液的原因之一是涂层，它是通过抑制从切削区到刀片的热传导来降低温度冲击。因此刀具材料可通过涂层处理，实现“固体润滑”来减少摩擦和粘结，刀具吸收的热量较少，能承受较高的切削温度，涂层在干式加工中有几种功能：将刀具和切削材料隔离、减少摩擦、隔热涂层材料须具有硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、不与工件材料发生化学反应、耐热耐氧化、摩擦因数低，以及与基体附着牢固等要求。显然，单一的涂层材料很难满足上述各项要求。所以硬质涂层材料已由最初只能涂单一的TiC、TiN、Al2O3，进入到开发厚膜、复合和多元涂层的新阶段。新开发的TiCN、TiAlN、TiAlN多元、超薄、超多层涂层与TiC、TiN、Al2O3等涂层的复合，加上新型的抗塑性变形基体，在改善涂层的韧性、涂层与基
体的结合强度、提高涂层耐磨性方面有了重大进展。目前，又突破了在硬质合金基体上涂覆金刚石薄膜技术，全面提高了刀具的性能。
工艺最成熟和应用最广泛的硬质涂层材料是TiN，但TiN与基体结合强度不及TiC涂层，涂层易剥落，且硬度也不如TiC高，在切削温度较高时膜层易氧化而被烧蚀。TiC涂层有较高的硬度与耐磨性，抗氧化性也好，但其性脆，不耐冲击。TiCN兼有TiC和TiN两种材料的优点，它在涂覆过程中可通过连续改变C、N的成份控制TiCN性质，并形成不同成份的多层结构，可降低涂层的内应力，提高韧性，增加涂层的厚度，阻止裂纹的扩展，减少崩刃。所以，目前生产的一些刀片，如瑞典Sandvik公司推荐用于加工钢料的GC4000系列刀片、中国株洲硬质合金厂生产的CN系列刀片、日本东芝公司的T715X和T725X涂层刀片中均有TiCN涂层成份。TiCN基涂层适于加工普通钢、合金钢、不锈钢和耐磨铸铁等材料，用它加工工件时的材料切除率可提高2~3倍。
1.3刀具几何形状与结构。优化刀具的几何角度和提高刀具排除切屑的能力,可在很大程度上减少热效应的影响。
去热是干加工的基本功能。刀具设计师要考虑使得刚开始加工产生热的可能性要小，它们必须：切削力小和摩擦小。
2、机床。在干式切削中,选定正确的机床和恰当的装备是很重要的。由于其加工速度很快,材料又常常较硬,切削温度较高,因此机床必须刚性好,功率大。同时也对机床的排屑、防尘和热特性提出较高要求。机床性能要实现干切削加工，对机性能选择同样要处理好两
个问题：一是切削区热量迅速散发；另一个是切屑的快排出。这是由于干切削时在机床加工区产生的热量是较大的，这些热量如不及时使机床产生严重的热变形，这不仅会影响工件的加工精度，同时还会影响机床工作的可靠性。因此干切削机床在结构和功能上有其特殊性。干切削机床具备的主要性能：
2.1、机床的刚度和结构。干切削加工对机床的支承件（床身、立柱等）的动、静特性有很高的要求，这些支承件必须有足够的强度、刚度和高水平的阻尼特性。近年来很多的机床床身材料采用了人造花岗岩。该材料的阻尼特性比铸铁高倍，而比重只有铸铁的提高机床刚度的另一措施就是改变床体结构。例如美国公司在其789高速加工中心的设计上，将立柱和底座合为一个整体，由孕育铸铁制成，使其整体刚性得以提高。为了便于排屑，干切削机床尽可能采用立式主轴、倾斜式床身，工作台上的倾斜盖板采用绝热材料制作，以利于将大量热切屑送入螺旋排屑槽；此外吸气系统直接作用在工作台和夹具上，以防止堆积在机床工作台和其他支承部件上的热切屑造成的热变形。
2.2、高速主轴。高速机床主轴是实现干切削加工的重要条件，目前高速主轴主要采用独立主轴和电主轴两种结构形式，电主轴是实现高速机床主运动系统“零传动”的典型结构。许多国内外的专家为实现高速加工从机床传动和结构上提出了“零传动”的设计理论“，零传动”的目的在于简化机床的传动与结构，同时还可以提高机床的动态灵敏度、加工精度和工作可靠性。目前主轴转速在
10000r/min~20000r/min的加工中心越来越普及，转速高
100000r/min~250000r/min的高速主轴也正在研制开发中
2.3、配置循环冷气系统。一个内置的循环冷气系统可以提高机床工艺系统的热稳定性。在加工区某些关键部位应设置温度传感器，用以监控机床温度场的变化情况，必要时可通过数控系统进行精确到微米级的误差补偿；采用过滤系统可将干切削过程中产生的尘埃颗粒及时滤掉并被抽风系统吸走。为防止灰尘进入加工区，机床的主轴部件及液压、电气系统应严加隔离。此外，还可以通过对这些部件施加微压，以防止灰尘的侵入。
3、切削参数和加工方式的选择。为了在干式切削方面取得较好的效果,选择适宜的切削参数比如主轴转速、进给量和切削深度也很重要。提高机床转速实际上是缩短了产生热量的时间以及热量传入工件的时间。在切削过程中如果利用改变断屑槽的方法不能充分控制切屑,增加进给量通常能得到最好的效果。通常情况下,减少切削深度既可减少刀具与热源的接触面积又可减少切削时的负载。
4、干式加工的冷却和润滑
干式加工是如果采用棚屋进行冷却，那么采用冷却液加工似的负面影响此时就没有了。也就意味着，刀具和工件不用长时间冷却，切削和道具之间的分割时间较短，二排泄显得比较困难。解决这些不利因素的方法，可以通过上面说说的刀具设计和涂层技术来补救。尽管这些有所改善，但有时还是不够的，还需增加使用冷却和润滑。干式加工中加入冷却或润滑也称为准干式加工。实际应用的情况.
4.1低温冷风技术是一种用一10"C～一100 9C的冷风进行冷却
的方法。并混入微量的植物性润滑剂，经由尽可能靠近切削点的风嘴把冷气送至切削区，从而起到降温的作用的加工工艺，冷风供给原理图如图2．1[Sl。
4.2液氮冷却是采用液氮使切削区处于低温冷却状态进行切削加工，主要有两种形式：一是用液氮受热蒸发循环间接使刀具润滑冷却 ;二是用液氮自身瓶装压力喷射到切削区直接润滑冷却刀具。氮气占空气的79％，氮气作为制氧工业的副产品，资源十分丰富。氮气是不燃性气体，切削加工在氮气中进行自然不会起火，这对于切削加工具有易燃性的镁合金很有意义。更重要的是氮气氛围抑制刀具的氧化磨损，可保护刀具涂层和防止切屑黏连到刀具，能提高刀具的耐用度，特别是对后刀面的磨损。
4.3超低温冷却是在一定压力作用下，将一180"C的液氮，或一76"C的C(h液体送入切削点，代替大量油剂的切削方法。在此状态下，刀具材料能够保持优良的切削性能，提高了切削效率和加工质量，
并可显著降低切削区温度，减少切削烧伤。但该方法技术难度大、成本高。
4.4最少量润滑(MQL)技术是指：在最佳状态下(Hp不缩短刀具使用寿命，不降低已加工表面质量)使切削液的使用量达到最少，是介于干式切削与湿式切削之间的润滑技术。其原理是将压缩空气与少量的润滑剂混合汽化后，形成毫微米级汽雾并喷射在切削区，起到冷却和润滑作用。
4.5静电冷却法是这是原苏联在上世纪80年代发明的干切技术，其基本原理是通过电离器将压缩空气离子化、臭氧化，然后经由喷嘴送至切削区，在切削点周围形成特殊气体氛围。这样不仅降低切削区的温度，更重要的是能在刀具——切屑和刀具——工件接触面上形成起润滑作用的氧化薄膜，并使被加工表面呈压缩应力。从而提高刀具寿命和改善被加工表面质量。在难加工材料(不锈钢、钛合金等)切削中，这一效果更加明显。
四、干式切削的应用
1、铸铁与钢件的干铣削加工
美国Leblond Makino公司研发的“红月牙”(Red Crescent)铸铁干切削技术就是利用陶瓷或CBN刀具进行高速铣削加工。由于切削速度和进给量很高，产生的热量很快聚集在刀具前端，使该处的工件材料达到红热状态，其屈服强度下降，可大大提高切削效率。通常铸铁的金属切除率为16cm3/min，而采用红月牙干切削加工可使其提高到149cm3/min
2.铝合金的干铣削加工
美国Turchan公司研制了一种用于铝合金开口零件平面铣削的机床，并配有获得专利的真空系统，排屑非常流畅。美国Big Three 公司安装了八台高速(15000rpm)金刚石干切削加工系统，用以加工变速箱上的铝通道盘，加工精度为0.05ｍｍ，每小时加工600件，与以前的磨削加工方法相比每年可节约经费达３百万美元。
3、干钻削加工
钻削加工时，钻头处于半封闭空间中，钻削产生的热量也聚集在这里，同时切屑也必须从孔中排出，因此，干钻削就显得更为困难。德国Guhring公司开发了一种新型M-涂层，即在硬涂层外面再加涂一层软涂层，利用该钻头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。日本Syun-ichi Yamagata研究开发了钢材的干式挤压丝锥，与普通的湿式挤压丝锥相比，可显著提高丝锥寿命。
4、干式齿轮加工
日本的三菱公司、美国的格里森公司在齿轮干切削方面做了大量的工作。三菱公司推出了世界上第一套干滚切系统，其切削速度是传统滚切速度的2倍，达到200m/min。格里森公司用硬质合金滚刀在Phoenix机床上用干切削法加工锥齿轮，滚切速度可达3000r/min，降低切削时间50%，加工精度可达AGM12~13级。
五、发展干式切削技术的重要意义
追求生态效益和经济效益是推动干式切削技术发展的主要动力,在市场竞争日趋激烈,环境保护意识普遍提高的今天,开发和推行干式切削技术已成为现代制造业的一项迫切任务。在过去,人们更多地把保护环境的重点放在了污染物的“末端”控制和处理上,而忽略了对污染物的全过程控制和预防。越来越多的事实表明,在制造全过程的各个环节都有产生环境问题的可能性,如果从制造的准备阶段就开始对制造的全过程以及生产完成后的产品进行全面的分析评价,对可能产生的环境问题事先进行预测,环境面临的危害就会大大减轻,这一点可以说是绿色制造的核心所在。从这个角度来说,如果能大力推广干式切削技术,减少切削液的使用,一方面可以减少对切削液环境的污染,另一方面可以降低能耗,降低制造成本,具备绿色制造的重要特征,因此可以说干式切削技术是绿色制造在切削加工中的具体体现和应用。由此，可以说二十一世纪，干式切削加工是机械加工的一个发展趋势。
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绿色高速干式切削技术的研究内容及其发展_绿色制造_先进制造技术_489
绿色高速干式切削技术的研究内容及其发展＿绿色制造_先 进制造技术 1 引言 制造业是人类社会的传统产业，它的历史可以追溯到远古时代,人们磨制石器、铜器和铁器用来捕猎。制造业为人类社会带来物质财富的同时,又给环境造成了严重的污染。而切削加工作为制造技术的主要基础工艺，是产生污染的重要原因之一。 金属切削加工方法有湿式和干式切削法之分。目前采用最多的是湿式切削法(即在金属切削加工时，用一定压力和流量的液体(切削液）连续不断地冷却、润滑刀具和工件加工部件的方法)。这种方法已经使用多年,通常在金属切削加工时使用切削液主要有３个功能:润滑作用，冷却作用，清洗和排屑作用。这些功能对工件已加工表面质量和刀具耐用度具有明显的影响。随着高速切削加工技术的迅猛发展，加工过程中切削液的用量越来越大,有时高达８0－1ＯOＬ/ｍin。但大量使用切削液造成了许多负面影响，主要表现在以下几个方面。 (1）增加了制造成本。据国外许多统计资料表明,切削液及切削液的供给、保养、回收及切削废液的处理等费用加在一起，占总制造成本的13%-１7%，而刀具消耗的费用仅占制造成本的2%-4%。 (２)造成了环境污染问题。切削液是金属切削加工中造成环境污染的一个重要根源。如乳化液不仅含有油,而且含有烧碱、油酸酯、乙醇和苯酚等有害物质。如果这些切削液未经处理直接排人外界,会对环境造成严重污染。 (3)直接危害操作工人的身体健康。切削液产生的油烟会引起工人肺部和呼吸道的多种疾病。切削液与人体直接接触会诱发多种皮肤病[1］。 人类社会已经迈入2l世纪,随着制造技术的发展和环保意识的提高，发展以绿色无污染的高速切削工艺和加工方法成为人们追求的目标。在这种背景下,取消或减少切削液和润滑剂的使用已成为金属切削工艺发展的必然趋势,于是干式切削工艺的研究便应运而生，干式切削(Dｒy Cutting)的概念逐步形成。 2 高速干式切削加工技术的提出及发展 从20世纪90年代开始，国外对干式切削技术进行了大量研究，１995年干切削的科学意义被正式确立,19９7年的国际生产工程研究会（CIＲP)年会上,德国Ａａchｅn工业大学的Ｆ.Ｋｌocke教授作了“干切削”的主题报告；19９9年１月在美国国家科学基金“设计与制造学科”受资助者会议上,国际著名的刀具制造厂MAPAL公司的总裁B.Ｐ．Ｅｒdeｌ博士也作了有关美国干切削发展的主题报告［２]。
常用刀具材料分类、特点及应用
常用刀具材料分类、特点及应用 刀具材料的切削性能直接影响着生产效率、工件的加工精度、已加工表面质量和加工成本等，所以正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要容之一。 1.刀具材料应具备的性能 金属切削时，刀具切削部分直接和工件及切屑相接触，承受着很大的切削压力和冲击，并受到工件及切屑的剧烈摩擦，产生很高的切削温度，即刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。因此，刀具切削部分材料应具备以下基本性能。 1.1 高的硬度和耐磨性 硬度是刀具材料应具备的基本特性。刀具要从工件上切下切屑，其硬度必须比工件材料的硬度大。 耐磨性是材料抵抗磨损的能力。一般来说，刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。组织中硬质点（碳化物、氮化物等）的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分布越均匀，则耐磨性越高。但刀具材料的耐磨性实际上不仅取决于它的硬度，而且也和它的化学成分、强度、纤维组织及摩擦区的温度有关。 1.2 足够的强度和韧性 要使刀具在承受很大压力，以及在切削过程常要出现的冲击和振动的条件下工作，而不产生崩刃和折断，刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。 1.3 高的耐热性 耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。它是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。 1.4 导热性好 刀具材料的导热性越好，切削热越容易从切削区散走，有利于降低切削温度。刀具材料的导热性用热导率表示。热导率大，表示导热性好，切削时产生的热量就容易传散出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。
1.5 具有良好的工艺性和经济性 既要求刀具材料本身的可切削性能、耐磨性能、热处理性能、焊接性能等要好，且又要资源丰富，价格低廉。 2.常用刀具材料分类、特点及应用 刀具材料可分为工具钢、高速钢、硬质合金、瓷和超硬材料等五大类。常用刀具材料的主要性能及用途见表2-1。
干式复合机操作规程
干式复合机操作规程 一、开机前的准备工作 1、检查干复机电气装置是否正常并处于可操控状态并做好点检记录，做好个人安全防护和设备安全防护工作。 2、根据指令单领取相应规格的薄膜。 3、检查薄膜的平整度，观察是否出现“暴筋”、僵块、折子皱等质量缺陷，并检查薄膜表面处理是否达到规定要求，若达不到要求，则换领其它薄膜。 4启动复合辊加热系统，按工艺要求设定复合辊加热温度升温。 5、5.1、按工艺单规定领取粘合剂和助剂。 5.2、首先按工艺单给定的配比，称取主剂、固化剂、乙酯，先加入主剂和乙酯搅拌均匀后再加入固化剂搅拌均匀，并将主剂和固化剂的余胶用乙酯清洗干净，加入到胶液中，搅拌均匀。 5.3、配胶时，应注意观察胶的颜色，若发现胶液发稠、变白、固化等应停止使用。 6、检查网纹辊是否清洁，若有堵塞，用清洗剂浸泡一小时后，用铜丝刷清洗干净。 7、上卷：需涂胶的薄膜，上在1号放卷轴，复合膜上在2号放卷轴，上卷时，将膜卷横卧在叉车上，取下放卷轴，将轴穿过膜卷的纸芯，给气涨轴充气将纸芯顶紧，推进叉车，启动旋转力臂，让轴的齿轮与制动器齿轮相吻合，并将轴两端锁紧（1号放卷与2号放卷上膜操作程序均按此程序操作）。 8、穿膜：将膜穿过边位控制器、压胶辊、烘箱导辊、复合辊，然后到收卷轴。 9、启动上胶泵，将胶抽满胶盆，让主机空转，打下刮刀，观察上胶是否 均匀，若发现刮刀有缺口，需更换刮刀。 二、开机运转 1、启动烘箱加热系统，按工艺要求设定烘箱温度。
2、待烘箱温度、复合辊温度升到规定温度时，开始开机。 开机时，打开复合辊开关，将复合辊压力调到工艺文件规定的压力值，打下压胶辊，按工艺文件设定压胶辊压力，将速度升到50m/min并注意观察上胶情况及复合膜情况，若发现两复合膜未对齐，可调整边位控制器，将膜对齐，若收卷过紧或过松，可调整收卷张力，然后调整复合张力。开机过程中，随时观察上胶情况，以及复合产品的质量情况，若发现产品有汽泡、折子、隧道等应即时调整排除。 3、换轴收卷：上好纸芯，启动翻转力臂，当力臂快接触到复合膜时，即停止运转，启动预速驱动按钮，当收卷轴线速度与复合速度同步时亮，启动切刀按钮，将膜切断，同时启动张力转换开关。 三、停机 1、打开展平辊，停止主电机，停止风箱加热排风系统和复合辊加热系统，停止上胶泵，脱开刮刀，清洗网纹辊和刮刀，将剩余的胶倒出并密封贮存，启动上胶泵，用乙酯循环清洗1-2分钟。 2、清洗压胶辊、复合辊、各过辊，清理烘箱里的残留物。 3、关掉主电机，再关掉抽风机。 4、关掉总电源及控制电源。 5、清理打扫环境卫生。 6、作好当班生产记录。
超高速切削技术的发展现状及趋势
数控技术结课论文 题目： 超高速切削技术的发展现状及趋势 学 部 信息科学与工程学部 学科门类 工学 专 业 XXXXXX 学 号 XXXXXXXXXX 姓 名 XXXXXX 指导教师 XXXX 20XX 年XX 月XX 日 装 订 线 河北大学工商学院
超高速切削技术的发展现状及趋势 摘要 当前机械制造业领域中先进制造技术的应用越来越广泛而深入，超高速加工技术作为先进制造技术的重要组成部分,也已被积极地推广使用。本文主要针对于先进制造技术中超高速切削这一方面做了广泛的调查研究，阐述了什么是超高速切削技术以及超高速切削技术的发展现状，并对超高速切削技术在国内和国外的发展做了具体仔细的分析比较，就超高速切削技术的未来发展趋势做了简明的分析。 关键词：先进制造；高速切削；数控机床；发展现状 The present status and development trend of high speed cutting technology ABSTRACT Application of the current field in mechanical manufacturing industry and advanced manufacturing technology more widely and deeply, ultra high speed cutting technology is an important part of advanced manufacturing technology, has also been actively promoting the use of. In this paper, aiming at the super advanced manufacturing technology of high speed cutting this has done extensive research, mainly expounds what is ultra high speed cutting technology and the high speed cutting technology development status, and make a specific careful analysis on the two aspects of high speed cutting tool and the high speed cutting technology of high speed cutting technology, the future development trend ultra high speed cutting technology has made the concise analysis. Key words：Advanced manufacturing；High speed cutting；CNC machine tool；Development Status
高速切削及其关键技术
高速切削及其关键技术 摘要 自20世纪30年代德国 Carl Salomon博士首次提出高速切削概念以来，经过50年代的机理与可行性研究，70年代的工艺技术研究，80年代全面系统的高速切削技术研究，到90年代初，高速切削技术开始进入实用化，到90年代后期，商品化高速切削机床大量涌现，21世纪初，高速切削技术在工业发达国家得到普遍应用，正成为切削加工的主流技术。 根据1992年国际生产工程研究会(CIRP)年会主题报告的定义，高速切削通常指切削速度超过传统切削速度5－10倍的切削加工。因此，根据加工材料的不同和加工方式的不同，高速切削的切削速度范围也不同。高速切削包括高速铣削、高速车削、高速钻孔与高速车铣等，但绝大部分应用是高速铣削。目前，加工铝合金已达到2000－7500m/min；钛合金达150－1000m/min；纤维增强塑料为2000－9000m/min。 高速切削是一项系统技术，企业必须根据产品的材料和结构特点，购置合适的高速切削机床，选择合适的切削刀具，采用最佳的切削工艺，以达到理想的高速加工效果。高速切削是一项先进的、正在发展的综合技术，必须将高性能的高速切削机床、与工件材料相适应的刀具和对于具体加工对象最佳的加工工艺技术相结合，充分发挥高速切削技术的优势。 高速切削技术已成为切削加工的主流和先进制造技术的一个重要发展方向。高速切削较之常规切削是一种创新的加工工艺和加工理念。本文分析了高速切削技术的特点,研究了高速切削的关键技术:机床技术、刀具技术和工艺技术,介绍了高速切削技术在航空航天和汽车制造等领域的发展及应用。 关键词：高速切削；机床；刀具；切削工艺
高速干式切削加工技术及其应用
高速干式切削加工技术及其应用 来源：慧聪网 1.引言 随着“21世纪绿色制造工程”的提出和实施，高速干式切削加工技术日益成为人们关注的焦点和热点。迄今，大多数金属切削加工仍是以使用切削液的湿式加工方式来进行。 切削液具有冷却、润滑、排屑、清洗、防锈等功能，并对延长刀具使用寿命、保证加工表面质量起着重要作用。但是，在切削过程中使用切削液，一方面造成了资源和能源的巨大浪费（据德国公司的统计资料，切削液使用费用占总制造成本的16%，而切削刀具费用仅占总制造成本的3%～4%）。另一方面，切削液会对环境产生较严重的污染，甚至会危害工人健康。随着全球环境保护意识的不断增强和环境保护立法的日益严格，对环境无污染的“绿色制造”被认为是可持续发展的现代制造业模式。为使金属切削加工尽可能达到绿色制造的要求，可减少环境污染、节省资源和能源的高速干式切削技术越来越多地受到人们的关注。 所谓高速干式切削加工，是指在高速机械加工中，为保护环境、降低成本而有意识地减少或完全停止使用切削液。高速切削加工具有以下优越性： （1）随着切削速度的提高，单位时间内的材料切除率（切削速度、进给量和切削深度的乘积，v×f×ap）增加，切削加工时间减少，从而可大幅度提高加工效率，降低加工成本。 （2）在高速切削加工范围内，切削力随着切削速度的提高而减小，根据切削速度的提高幅度，切削力平均可减少30%以上，有利于对刚性较差的零件和薄壁零件的切削加工。 （3）高速切削加工时，切屑以很高的速度排出，可带走大量切削热。切削速度愈高，带走的热量愈多（约90%以上），传给工件的热量大幅度减少，有利于减小加工零件的内应力和热变形，提高加工精度。 （4）从动力学的角度，在高速切削加工过程中，切削力随切削速度的提高而降低，而切削力正是切削过程中产生振动的主要激励源。转速的提高使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，而工件的加工表面粗糙度对低阶固有频率最敏感，因此高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度。 （5）高速切削可加工硬度45～65HRC的淬硬钢铁件，如采用高速切削加工淬硬后的模具，可减少甚至取代放电加工和磨削加工，满足加工质量的要求。 2.实现高速干式切削加工的关键技术 在高速干式切削加工中，由于切削过程缺少切削液的润滑、冷却、排屑等作用，相应地会出现以下问题： （1）由于缺少切削液的润滑作用，高速干式切削加工中的切削力会大大增加，刀具与工件之间的振动会加剧，从而导致工件加工表面质量变差，刀具磨损加快，刀具使用寿命缩短。 （2）由于缺少切削液的冷却作用，高速干式切削加工会在加工瞬间产生大量热量，这些热量主要集中在切屑中，会影响切屑的成型，过热的高温环境会导致形成带状和缠结状切屑并缠绕在刀具上，影响后续切削，加剧刀具磨损。如不及时将热量从机床的主体结构中排出，同样会使机床产生严重的热变形，影响加工精度和降低工件表面质量。 （3）在高速干式切削加工某些材料（如石墨电极等）时，会产生大量粉尘，如不能及时清除，会严重损害操作工人的身体健康，同时细微颗粒也会侵入丝杠、轴承等机床关键部件，加大机床的磨损，影响机床的加工精度和稳定性。 （4）由于高速干式切削加工与高速湿式切削加工的切削过程有所不同，为使机床能够稳定地完成切削过程，需要对原来高速湿式切削加工选用的切削参数作相应修改和调整，才能应用于高速干式切削加工。 为了解决以上问题，使高速干式切削加工在规定时间内达到与高速湿式切削加工相当（甚至更高）的加工质量和刀具耐用度，就必须对包括机床、刀具、工件以及切削参数在内的整个工艺系统进行全面的考虑权衡，并采取相应的工艺措施，以弥补高速干式切削加工的不足。
高速切削
1. 论述高速切削的特点。 材料去除率高，切削力较小，工件热变形小，工艺系统振动小，可加工各种难加工材料，可实现绿色制造，简化加工工艺流程。高速切削追求高转速、中切深、快进给、多行程的加工工艺，高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度，加工表面质量可提高1~2等级。加快产品开发周期，大大降低制造成本。 2.阐述高速切削技术研究体系、关键技术。 数控高速切削加工技术是建立在机床结构与材料、高速主轴系统、高性能CNC控制系统、快速进给系统、高性能刀具材料、数控高速切削加工工艺、高效高精度测试技术等许多相关的软件和硬件技术基础之上的一项复杂的系统工程，是将各单元技术集成的一项综合技术。关键技术：高速切削机理；高速切削刀具技术；高速切削机床技术；高速切削工艺技术；高速加工的测试技术。 3.阐述高速切削发展趋势。 机床结构将会具有更高的刚度和抗振性，使在高转速和高级给情况下刀具具有更长的寿命；将会用完全考虑高速要求的新设计概念来设计机床；在提高机床进给速度的同时保持机床精度；快换主轴；高、低速度的主轴共存；改善轴承技术；改进刀具和主轴的接触条件；更好的动平衡；高速冷却系统。（新一代高速大功率机床的开发和研制；新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材料的研制及适宜于高速切削的刀具结构的研究；进一步拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围；高速切削机理的深入研究；高速切削动态特性及稳定性的研究；开发适用于高速切削加工状态的监控技术；建立高速切削数据库，开发适于高速切削加工的编程技术以进一步推广高速切削加工技术；基于高速切削工艺，开发推广干式（准干式）切削绿色制造技术；基于高速切削，开发推广高能加工技术） 4结合典型工件材料和加工工艺方法，讨论高速切削的速度范围。 （1）根据工件材料：刚才380m/min以上、铸铁700m/min以上、铜材1000m/min以上、铝材1100m/min以上、塑料1150m/min以上时，认为是合适的速度范围。（2）根据加工工艺方法：车削700~7000m/min，铣削300~6000m/min，钻削200~1100m/min，磨削5000~10000m/min，认为是合适的速度范围。 5讨论高速切削加工的切削力变化规律。 （1）切削用量对切削力的影响:背吃刀量ap增大，切削力成正比增加，背向力和进给力近似成正比增加。进给量f增大，切削力与增大，但切削力的增大与f不成正比（75%）（2）工件材料对切削力的影响：较大的因素主要是工件材料的强度、硬度和塑性。a材料的强度、
毕业论文(超高速切削技术及其应用)
v .. . .. 超高速切削加工技术及其应用的研究 目录 0．前言 (10) 1．超高速切削概念、内容及特点 (11) 1．1 超高速切削概念 (11) 1．2 超高速切削的研究内容 (11) 1．3 超高速切削特点 (12) 2. 超高速切削的技术体系 (13) 3．超高速切削的技术关键及目前解决方案 (13) 3．1超高速切削的技术关键 (13) 3．2超高速切削关键技术解决方案 (15) （1）超高速切削机床 (15) （2）超高速切削刀具 (17) （3）CAD／CAM (17) （4）超高速切削的数控编程 (17) 4．超高速切削加工技术的应用 (17) 4.1超高速切削在航空航天工业中的应用 (17) 4.2 超高速切削在纤维增强塑料中的应用 (18) 4.3超高速切削在模具制造业中的应用 (18) 4.4 超高速切削在汽车制造业中的应用 (18) 5. 超高速切削加工技术的发展前景与展望 (18) 6. 答谢辞 (20) 7. 参考文献 (20)
超高速切削加工技术及其应用 摘要：高速切削加工技术是一种用比常规切削高得多的切削速度进行切削加工的高效新技术，高速切削加工可用于加工有色金属、铸铁、钢、纤维强化复合材料等，还可以用于切削加工各种难加工材料．现在，高速切削技术已渐趋成熟，并开始在制造领域中大显身手。高速机床的单元技术和整机水平正在逐步提高。技术基础雄厚的机床厂推出了多种高速、高精度的机床产品，并且在航空航天制造、汽车工业和模具制造、轻工产品制造等重要工业领域创造了惊人的效益。高速切削技术和高速加工机床越来越多地受到工业部门的青睐。 关键词：超高速切削切削刀具切削机床 Ultra—high speed cutting technology and its application Abstract: The high speed slices to pare processing technology is a kind of use to compare the normal regulations to slice to pare high have to have another of slice and pare the speed carry on slice to pare to process of efficiently and lately technique, the high speed slice to pare to process and can used for processing the color metals, iron casting, the steel, fiber enhance compound material etc., can also used for slice to pare to process various difficult process the material. now, the high speed slice to pare the technique already gradually mature, and start in make realm show the artistic skill greatly.Unit technique and the whole machine levels of the high-speed tool machine are raising gradually.The strong tool machine factory of the technique foundation released the tool machine product of various high speed, high accuracy, and in the aviation aerospace manufacturing, the automobile industry and the molding tool manufacturings, the light work product made the important industry realm of etc. to create the astonishing performance.The high speed slices to pare the technique and high speeds to process the favor that the tool machine is subjected to the industry section more and more. Key words: Ultra high speed cutting Cutting tool Machine tools 0．前言 超高速切削(High Speed Cutting)以下简称HSC技术是国际上70～80年代 以来迅速发展起来的一项先进的机械加工技术，它是在机床结构材料、刀具材料、机床设计制造技术、计算机控制技术、测量测试技术等飞速发展的基础上，由机械加工自身的发展规律和需要产生和发展的。由于HSC的特殊规律，它具有切削速度高、进给速度大，加工效率高、加工成本低、加工精度高等一系列优点，是一项极有前途的新技术。 近十年来，由于计算机控制技术、CAD／CAM、FMS、CLMS技术在机械加工中大量应用，生产加工中的辅助时间得以大量节约，在总加工时间中所占的比例愈来愈小，而切削加工时间所占的比重相应地增大，因此要进一步提高加工效益，势必要把降低切削加工时间，亦即提高切削速度列入议程。这样，
绿色切削技术
绿色切削加工技术是一种充分考虑环境和资源问题的加工技术，它要求在整个加工过程中做到对环境的污染最小和对资源的利用率最高。目前国内外对绿色切削的研究主要集中在干式切削、低温切削、绿色湿式切削等几个方面。 主要内容： 干式切削是指在机械加工中为了保护环境和降低成本而有意识地减少使用或不使用切削液的加工方法。干式切削分为两种，一种为完全不使用切削液的干式切削，另一种为用气体混合微量润滑剂代替切削液的准干式切削，其使用的是最小量润滑（Minimal Quantity Lubrication，MQL)技术。 采用MQL技术的准干式切削适用于无法完全实现干切削的情况，如磨削加工及难加工材料的切削加工。采用准干切削加工后，刀具、工件和切削都保持干燥，切削无需处理便可回收利用。 由于干式切削的温度比湿式切削高得多，为实现干式切削，要求刀具材料必须具有较高的红硬性、耐磨性、热韧性和热化学稳定性，并且切屑、工件与刀具之间的摩擦系数应尽可能小。刀具结构应便于排屑，刀具强度和冲击韧性要高。目前适用于干式切削的刀具材料有超细颗粒硬质合金、金刚石、立方氮化硼、涂层硬质合金等。 由于采用干式切削有利于环境保护和降低加工成本（可节省加工费用10％-15％），因此干式切削加工技术的研究开发日益受到重视，目前欧洲约10％-15％的批量机械加工已采用干式或准干式切削技术。 低温切削是利用低温流体如液态氮、液态二氧化碳和冷风等碰向加工系
统的切削区域，造成切削区的局部低温或超低温状态，利用工件在低温条件下产生的低温脆性，提高工件的切削加工性、刀具寿命和工件表面质量。根据冷却介质的不同，低温切削可分为冷风切削和液氮冷却切削。绿色湿式切削是指使用高性能、长寿命、低污染、可降解的新型绿色切削液，最大限度地减少切削液的用量和废液的排放，增加切削液的循环使用次数，并对其实施无害化处理，从而达到绿色环境要求的切削加工方式。目前绿色湿式切削的研究主要集中在：高性能、长寿命、低污染切削液的开发、最小润滑技术的研究、冷却液净化处理技术的研究等。 干式切削技术现已成熟应用于有色金属及其合金和铸铁的加工中，但在钢材尤其是高强度钢的干切削应用方面仍存在问题，主要表现为刀具磨损严重，对刀具的材料和结构要求较高，成本大。同时，在于切削中还普遍存在粉尘和切屑处理比较困难、机床易生锈等问题。
干式复合机操作方法与技巧
干式复合机操作方法与 技巧 Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8
干式复合机操作方法与技巧 目前，干式复合机在国内软包装加工企业应用较为普遍，因此，了解和掌握干式复合机涂布时的操作技巧，对提高成品的涂布复合质量有很大帮助。本文作者根据对干式复合机的操作经验，介绍干式复合机的工作原理与调试技巧。 目前，干式复合机在国内软包装加工企业应用较为普遍，因此，了解和掌握干式复合机涂布时的操作技巧，对提高成品的涂布复合质量有很大帮助。本文作者根据对干式复合机的操作经验，介绍干式复合机的工作原理与调试技巧。 工作原理 干式复合机主要用于玻璃纸、铝箔、尼龙、纸张、PET、OPP、BOPP、CPP、NY、PE等卷筒状基材的涂布复合。干式复合机的整体结构如图1所示。 图1 干式复合机结构示意图 干式复合机的工作原理如下。 1.准备 首先，按图1所示的走线方向将基材沿各导辊装好，同时将胶黏剂按比例调配好，启动烘箱的加热系统，当达到相应的设定温度后，再开启传动电机，即可开始涂布生产。 2.涂布 放卷装置的基材先要经过网纹辊，上胶涂布后，再经过烘道进行干燥，即完成涂布工艺。 3.复合 经EPC气液纠偏进入复合部分，并与第二放卷部分的基材贴合，就实现了复合工艺。 4.冷却收卷 冷却收卷之后就完成了基材的整体生产加工。 生产时要注意以下问题。 （1）通过调节调偏辊的位置来调节基材的平整度。
（2）通过调整两复合辊间的相对间距来调节复合辊间的复合压力。 （3）通过调节离合器和制动器的张力来控制基材的牵引张力和收卷张力，使机器平稳运转，从而得到良好的涂布质量和复合效果。 操作调试技术 干式复合成品中经常会出现气泡、起皱、黏结不牢等缺陷。 1.避免成品产生气泡的方法 （1）提高胶黏剂的浓度或选用湿润性好的胶黏剂 太稀或湿润性差的胶黏剂容易流淌，使基材上胶不均匀，从而易出现纵向或横向流水纹。上胶量少的部分很可能出现气泡。可以通过提高胶黏剂的浓度或是选用湿润性好的胶黏剂来减少气泡的产生。 （2）基材电晕处理 有些塑料薄膜基材表面黏附胶黏剂的能力差，为了提高这类基材表面的黏附能力，保证涂布质量，要求基材的表面张力要达到42～56mN/cm左右。可以在涂布前增加一套电晕处理器对基材表面进行电晕处理，使表面起毛，以达到增强表面表面张力的作用,这样就能提高基材表面的涂胶量以避免气泡产生。 （3）正确安装与调节刮刀 在涂布时，涂胶量的大小主要取决于网纹辊网穴的深浅，网穴越深涂胶量越多，网穴越浅涂胶量越少。正确调节刮刀可以保证上胶量更加均匀，从而减少或避免气泡出现。 在实际操作过程中晒版，以用压锤法来调整刮刀压力为宜，刮刀的压力一般在200～400kPa。涂布时，如果刮刀作用在网纹辊上的压力过小，在有杂质混入时，就容易将刮刀顶起来形成缝隙上海宏景，使涂布不均匀。 由于网纹辊表面是不平滑的，如果刮刀安装的角度过大，在它高速运转时，弹性刮刀片容易发生震动或跳动，使胶液弹起来爱色丽，引起涂布量差异增大。一般刮刀与网纹辊接触点的径向夹角选择在15～30°之间。 刮刀平整，则涂布量均匀，否则，涂布量差异变大。刮刀的平整度取决于刮刀的安装方法，另外也可能与刀架槽内部或刀片、衬片上粘有杂质有关。因此现状及趋势，在安装刮刀时应先擦净衬片，然后将新刀片放在衬片后面，装入刀架槽内。旋紧刀背螺丝时，应先从刀片的中间开始逐渐往两边拧紧，并且两边要轮流拧紧。为防止刀片翘曲印后工艺，旋紧螺丝一般要经两三遍完成，一边旋紧螺丝，一边用布来夹紧刀片与衬片，并用力向外侧拉紧，这样装配完的刮刀就比较平整了。 （4）合适的烘干温度 烘干温度合适纸品包装，可以使基材表面的胶黏剂充分干燥，一般干燥温度调节至80～100℃为宜。若干燥温度过高，胶黏剂表面已经结皮，表面以下的部分还未干透，使废气难以逸出橡胶制品，就容易出现起泡。相反，干燥温度太低，胶黏剂无法彻底干燥，经过了一段时间复合后的成品，由于胶黏剂自然挥发印后工艺，也会形成气泡。复合时提高复合加热辊的温度、减小复合角度，有利于气泡排出复合膜。金属包装 （5）调节复合压力与速度 复合压力不够，容易产生气泡，提高复合膜的压合温度和复合压力，就能大大减少气泡。由于两个复合辊的接触为线接触行业法规，所以降低设备的运行速度就可以增加复合辊间的压贴时间，使气泡充分从复合膜中排出，也有利于减少气泡。
高速切削加工技术
高速切削加工技术 在现代机械切削加工技术中，高速切削正在越来越多地被人提及，其技术已开始被使用，随之而来的，首先是高速机床，那么，高速切削与传统切削技术究竟有什么不同? 其实现的条件是什么? 实现它有哪些益处? 其适用性怎么样呢? 本文将试图回答这些问题，并且尽可能结合目前在世界上居领先水平的瑞士MIKRON公司的机床的结构、特点来分析，用它同目前国内仍在普遍应用的传统的加工方法和切削理论相比较，促进高新技术在国内的应用和普及。 缩短加工时的切削与非切削时间，对于复杂形状和难加工材料及高硬度材料减少加工工序，最大限度地实现产品的高精度和高质量，是我们提高劳动生产率、实现经济性生产的一个重要的目标。有人认为，一提高速加工，就是主轴转速要几万转；只要主轴转速一达到几万转，就可以实现高速切削，这其实是不全面的。 随着科学技术的发展，现代机床已经具备了下面的条件，也只有具备这些条件，才会使得高速切削成为可能。 1.机电一体化的主轴，即所谓电主轴。现代化的主轴是电机与主轴有机地结合成一体，采用电子传感器来控制温度，自有的水冷或油冷循环系统，使得主轴在高速下成为“恒温”；又由于使用油雾润滑、混合陶瓷轴承等新技术，使得主轴可以免维护、长寿命、高精度。由于采用了机电一体化的主轴，减去了皮带轮、齿轮箱等中间环节，其主轴转速就可以轻而易举地达到0～42000r/min，甚至更高。不仅如此，由于结构简化，造价下降，精度和可*性提高，甚至机床的成本也下降了。噪声、振动源消除，主轴自身的热源也消除了。MIKRON公司便采用了本集团“STEP－TEC”公司生产的电主轴，这种电主轴采用了其特别的、最先进的矢量式闭环控制、高动平衡的主轴结构、油雾润滑的混合陶瓷轴承，可以随室温调整的温度控制系统，确保主轴在全部工作时间内温度衡定。 何为矢量式闭环控制呢？其实就是借助数/模转换，将交流异步电动机的电量值变换为直流电模型，这样，既可实现用无电刷的交流电机来实现直流电机的优点，即在低转速时，保持全额扭矩，功率全额输出，主轴电机快速起动和制动。以UCP710机床切削45#钢为例，用STEP-TEC 的主轴铣削，铣刀直径?63mm, 主轴转速为1770r/min，金切量为540cm3/min；在无底孔钻孔时，钻头直径?50mm, 转速1350r/min，可一次钻出，而无需常用的先打中心孔,而后钻孔再扩孔的方法。 2.机床普遍采用了线性的滚动导轨，代替过去的滑动导轨，其移动速度、摩擦阻力、动态响应，甚至阻尼效果都发生了质的改变。用手一推就可以将几百公斤甚至上千公斤的重工作台推动。其特有的双Ｖ型结构，大大提高了机床的抗扭能力；同时，由于磨损近乎为零，导轨的精度寿命较之过去提高几倍。又因为配合使用了数字伺服驱动电机，其进给和快速移动速度已经从过去最高的6m/min，提高到了现在的20～60m/min，MIKRON公司的最新型机床使用线性电机，进给和快移速度可达80m/min。 3.目前最先进的数控系统已经可以同时控制8根以上的轴，实现五轴五联动，甚至六轴五联动，多个CPU，数据块的处理时间不超过0.4ms；同时，均配置功能强大的后置处理软件，运算速度快，仿真能力强且具备程序运行中的“前视”功能，随时干预，随时修改。外接插口，数据传输速度快，甚至可以与以太网直联；加上全闭环的测量系统，配合使用数字伺服驱动技术，机床的线性移动可以实现1～2g的加速和减速运动。 4.机床床身结构进一步优化，现代机床均采用落地式床身，整体铸铁结构，龙门式框架的主轴立柱，尽可能由主轴部件来实现二轴甚至三轴的线性移动，考虑到刀具重量的变化极小，这样，在工件乃至工作台不进行快速线性移动的情况下，机床快速线性移动的部件的重量近乎常量，因此，更容易实现快速加速和减速情况下的运动惯量及实现动态平衡，减少由于动态冲击所带来的
干式和半干式切削加工的最新成果
干式和半干式切削加工的最新成果 为了满足润滑、冷却及排除切屑等的要求，在现代的金属切削加工中，一般都使用油性冷却液，在进步切削效率、产品质量和延长刀具寿命等方面发挥了重要作用。但是，油性冷却液和冷却系统及油性冷却液用后处理等的用度，在总的加工本钱中占有相当大的比重，而且使用冷却液还会造成环境污染。 在当今国际市场竞争十分激烈和要求注重环保的形势下，降低产品本钱和保护环境不受污染是各生产厂商求生存、促发展的重大课题。机械制造行业和工具行业的生产厂商也不例外，他们投进了充足的资金和技术气力研究开发新技术，以降低产品加工本钱，进步产品的竞争能力。不使用冷却液的干式切削加工和只使用微量冷却剂的半干式切削加工方式，降低了加工本钱，保护了生态环境。作为干式和半干式切削加工用的刀具材料、刀具的设计及切削性能也有长足的进步。切削加工方法和对被加工材料的适用范围正在不断扩大。 下面先容国外部分公司开发的适用于干式和半干式切削加工的高性能刀具及相关装置的特点及使用效果。MMCコバルコ工具(株)公司 产品名称：40型钻头系列 (1)YC-SSS；(2)YC-SSM 产品特点：40型YC-SSS钻头和YC-SSM钻头在结构设计上采用了小芯厚和大容屑槽结构，其钻孔深度分别为2D和3D，适用于热处理结构钢、碳钢、合金钢等干式钻削，也可用于湿式钻削。 使用效果：本系列钻头在干式加工时，断屑性能优异，排屑通畅。 YC-SSS钻头较未改进的涂层硬质合金钻头能大幅度进步进给量，即便进步到1.6倍，刀具也不会崩刃或折断。 YC-SSM钻头在干式加工时，其使用寿命比未改进的涂层钻头湿式钻削的使用寿命还长，钻削FCD400可锻铸铁时，其钻削速度最高可达200m/min,最佳切削速度为120～150m/min。 (3)YC-SSL-OH(油孔钻) 产品特点：该钻头适用于小孔和深孔加工。在设计上考虑了结构更新及优质涂层的最佳匹配，刀具有冷却孔，采用空气冷却。小规格，特别是直径3mm以下的钻头，安装径向跳动应控制在0.02mm以下，湿式钻削用冷却液使用精密过滤器，压力在3MPa以上；干式切削的空气压力应控制在0.5MPa以上。 使用效果：在干式钻削时，排屑性能良好，使用寿命达2200个孔以上，直径8mm钻头干式钻削长度达64m后，仍可继续使用。 Sandvik公司 产品名称：车刀 (1)GC4000系列车刀片 产品特点：硬质合金基体有GC4015、GC4025、GC4035三类，采用W-Co-γ类倾斜构造专用基体，抗崩刃性和抗破损性强；采用中温CVD涂覆TiCN柱状涂层，结合强度高，抗剥落和抗后面磨损能力强，使用厚膜Al2O3涂层，结合强度高，高温耐磨性和抗塑变能力强；刀片有独特的正前角开式断屑槽，切削抗力小，切屑和前刀面接触长度小，刀刃承受的热量少，增强了耐磨性。 使用效果：GC4015刀片和其它公司的P15刀片在干式高速车削SCM440钢对比中，前者的抗塑变能力优于后者；GC4015刀片和其它公司的P15刀片在干切S40C钢比较，结果是GC4015刀片的耐磨性优于P15刀片；GC4025刀片和其它公司P25刀片在干切SCM420钢时，其前者的寿命较后者进步近2倍；GC4035刀片和其它公司的P35刀片在干切S50C钢时，前者的抗后面磨损明显优于后者。 (2)Wiper刀片 产品特点：Wiper刀片设计世界领先，适于所有车削加工。在干式加工中效果明显，和GC4000系列材质组合，最适于干式车削。 使用效果：使用Wiper刀片进行干式车削可进步进给量，使刀片和被加工工件接触时间缩短，从而降低了刀片的温升，抑制刀片磨损的扩展，延长了刀具的寿命 三菱综合材料公司 产品名称：CBN刀具
干式复合机的工作原理
干式复合机的工作原理 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
目前，干式复合机在国内软包装加工企业应用较为普遍，因此，了解和掌握干式复合机涂布时的操作技巧，对提高成品的涂布复合质量有很大帮助。本文根据对干式复合机的操作经验，介绍干式复合机的工作原理与调试技巧。 干式复合机的工作原理如下：1.准备 首先，把基材沿各导辊装好，同时将胶粘剂按比例调配好，启动烘箱加热系统，当达到相应的设定温度后，再开启传动电机，即可开始涂布生产。2.涂布放卷装置的基材先要经过网纹辊，上胶涂布后，再经过烘道进行干燥，即完成涂布工艺。3.复合 经EPC气液纠偏进入复合部分，并与第二放卷部分的基材贴合，就实现了复合工艺。4.冷却收卷 冷却收卷之后就完成了基材的整体生产加工。生产时要注意以下问题。 （1）通过调节调偏辊的位置来调节基材的平整度。 （2）通过调节两复合辊间的相对间距离来调节复合辊间的复合压力。 （3）通过调节离合器和制动器的张力来控制基材的牵引张力和收卷张力，使机器平稳运转，从而得到良好的兔布质量和复合效果。操作调试技术 干式符合成品中经常出现气泡.起皱.黏结不牢等缺陷。1.避免成品产生气泡的方法 （1）提高胶粘液的浓度或选用润湿性好的胶粘液 太稀或润湿性差的胶粘剂容易流淌，使基材上胶布均匀，从而出现纵向或横向流水纹。上胶量少的部分很可能出现气泡。可以通过提高胶粘液的浓度或选用润湿性好的胶黏剂来减少气泡的产生。 （2）基材电晕处理 有些塑料薄膜基材表面黏附胶粘剂的能力差，为了提高这类基材表面的黏附能力，保证涂布质量，要求基材表面张力要达到42-56mN/cm左右。可以在涂布前增加一套电晕处理器对基材表面进行电晕处理，使表面起毛，以达到增强表面表面张力的作用，这样就能提高基材表面的涂胶量以避免气泡产生。（3）正确安装与调节刮刀 在涂布时，涂胶量的大小主要取决于网纹辊网穴的深浅，网穴越深胶量越大，网穴越浅胶量越少。正确调节刮刀可以保证上胶量更加均匀，从而减少或避免气泡出现。 在实际操作过程中，以用压锤法来调整刮刀压力为宜，刮刀的压力一般在200-400kpa。涂布时，如果刮刀作用在网纹辊上的压力过小，在有杂质混入时，就容易将刮刀顶起来形成缝隙，使涂布不均匀。 由于网纹辊表面是不平滑的，如果刮刀安装的角度过大，在它高速运转时，弹性刮刀片容易发生震动或跳动，使胶液弹起来，引起涂布量差异增大。一般刮刀与网纹辊接触点的径向夹角选择在15-30°之间。 刮刀平整，则涂布量均匀，否则，涂布量差异变大。刮刀的平整度取决于刮刀的安装方法，另外也可能与刀架槽内部或刀片.衬片上粘有杂质有关。因此，在安装刮刀时应先擦净衬片，然后将新刀片放在衬片后面，装入刀架槽内。旋紧刀背螺丝时，应先从刀片的中间开
高速切削加工技术的现状和发展
高速切削加工技术的现状和发展(1) 中国工程院院士、山东大学艾兴教授 一、概述 机械加工的发展趋势是高效率、高精度、高柔性和绿色化，切削加工的发展方向是高速切削加工，在发达国家，它正成为切削加工的主流。50年来，切削技术的极大进步说明了这一点：今天切削速度高达8000m/min，材料切除率达150～1500cm3/min，超硬刀具材料硬度达3000～8000HV，强度达1000Mpa，加工精度从10um到0.1um。干（准）切削日益广泛应用。随切削速度提高，切削力降低大致为25～30％以上；切削温度增加逐步缓慢；加工表面粗糙度降低1～2级；生产效率提高，生产成本降低。 高速切削技术不只是一项先进技术，它的发展和推广应用将带动整个制造业的进步和效益的提高。在国外，20世纪30年代德国Salomon博士提出高速切削理念以来，经半个世纪的探索和研究，随数控机床和刀具技术的进步，80年代末和90年代初开始应用并快速发展到广泛应用于航空航天、汽车、模具制造业加工铝、镁合金、钢、铸铁及其合金、超级合金及碳纤维增强塑料等复合材料，其中加工铸铁和铝合金最为普遍。 不同材料的高速切削加工速度范围 高速切削技术在国内起步较晚，20世纪80年代中期开始研究陶瓷刀具高速切削淬硬钢并在生产中应用，其后引起对高速切削加工的普遍关注，目前主要还是以高速钢、硬质合金刀具为主，硬质合金刀具切削速度≤100～200m/min，高速钢刀具在40m/min以内。但在汽车、模具、航空和工程机械制造业进口了一大批数控机床和加工中心，国内也生产了一批数控机床，随着高速切削的深入研究，这些行业有的已逐步应用高速切削加工技术，并取得很好的经济效益。 二、高速切削加工理论基础 (1) 切屑形成特征 不同材料在不同状态下的切屑形态: (a) 供货状态，切削速度127.2m/min （b）硬度325HB，切削速度125.5m/min
(高速切削技术及其应用)
长春汽车工业高等专科学校 继续教育学院 毕业论文（设计）中文题目：高速切削加工技术及其应用的研究 英文题目：High speed cutting technology and its application 毕业专业：汽车机械制造技术 学生姓名：高越 准考证号：290414100432 指导教师：穆春燕 二零一五年八月 独创性声明
本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得长春汽车工业高等专科学校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 论文作者签名：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本论文作者完全了解长春汽车工业高等专科学校有关保留、使用论文的规定。特授权长春汽车工业高等专科学校可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 （保密的论文在解密后适用本授权说明） 论文作者签名：导师签名： 签字日期：年月日签字日期：年月日
目录 前言 (05) 1．高速切削概念、内容及特点 (06) 1．1高速切削概念 (06) 1．2高速切削的研究内容 (06) 1．3高速切削特点 (07) 2.高速切削的技术体系 (08) 3．高速切削的技术关键及目前解决方案 (08) 3．1高速切削的技术关键 (08) 3．2高速切削关键技术解决方案 (09) （1）高速切削机床 (09) （2）高速切削刀具 (11) （3）C A D／C A M (11) （4）高速切削的数控编程 (11) 4．高速切削加工技术的应用 (12) 4.1高速切削在航空航天工业中的应用 (12) 4.2 高速切削在纤维增强塑料中的应用 (12) 4.3高速切削在模具制造业中的应用 (12) 4.4 高速切削在汽车制造业中的应用 (12) 5.高速切削加工技术的发展前景与展望 (12) 6.答谢辞 (14) 7.参考文献 (14)