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    六大切削技術詳解--綠色制造技術成為國際研究熱點
    2017-09-15 16:42:47

        綠色切削技術是綠色制造的一個組成部分,它是指對生態大環境和加工現場小環境均無毒副作用(或副作用很小),在加工過程中產生的少量“三廢”(廢氣、廢液和廢渣)在鏈條末端可回收或自然降解,達到無公害的環保要求,對人的健康和環境沒有危害的切削技術。
        干式切削是指在切削加工過程中不使用任何切削液,完全消除了切削液的負面影響,是一種符合生態要求的綠色切削加工方式。它的優點主要有:對大氣和水環境無污染;切屑上無殘液,降低了清潔處理成本;對人的健康無害且不會損傷皮膚或造成過敏。干式切削技術目前主要應用于鑄鐵件的加工,在其它方面的推廣應用正在進一步研究開發。
        液氮冷卻切削是利用液氮特性,在切削區形成局部低溫(或超低溫),從而改變工件材料的物理力學性能使其有利于加工的先進切削技術。美國懷特州立大學的S Y Hong博士對液氮冷卻車削加工的研究表明,硬質合金刀具材料在液氮冷卻切削條件下能夠保持良好的切削性能。林肯大學的Z Y Wang車削氮化硅陶瓷的試驗表明,在液氮冷卻條件下,刀具磨損可減小約4倍,工件表面粗糙度值可減小6倍多。液氮冷卻切削對于鈦合金、低合金鋼、軟鋼及一些高塑(韌)性復合材料等難加工材料的加工非常有利。
        水蒸汽冷卻切削是將過熱水蒸汽噴射到切削區以達到冷卻潤滑的一種切削方法。它的切削系統由水蒸汽發生裝置、水蒸汽傳輸與控制系統和機床系統組成。前蘇聯學者Podgorkv V V和Godelviski V A在上世紀90年代提出了這種切削加工方法。哈爾濱工業大學也對此做過初步研究,并取得了一定成果。研究表明,水蒸汽冷卻切削可以減小切削力和工件表面粗糙度值,明顯降低切削溫度,生成的切屑更規則合理,潤滑性有所提高。水蒸氣價格低廉又無污染,是一種很好的綠色潤滑劑。目前,該技術仍處于研究階段
        氣體射流冷卻切削是以一定壓力的射流氣體沖刷加工區以獲得冷卻效果的切削加工方法。日本學者對這種加工方法所做的研究工作較多。我國華東船舶工業學院也做了這方面的研究工作,并取得了較好效果。研究表明,氣體射流冷卻切削在冷卻效果、工件加工質量和刀具使用壽命等方面均有益處。目前國內對該技術的研究還處于起步階段。
        低溫風冷切削是在加工過程中用-10℃~-100℃的冷風沖刷加工區,從而降低刀具和工件溫度的一種切削技術。它的切削系統主要由冷風發生裝置和切削加工系統組成。日本對此項技術的研究較早,開發水平較高。1996年橫川和彥教授就開始對低溫風冷切削進行了較全面的研究。國內的重慶大學也進行過此類研究,并取得了一定成果。研究表明,低溫風冷切削可顯著降低切削區溫度,提高刀具耐磨性,延長刀具使用壽命,改善加工表面質量,且對環境完全無污染。
        最小量潤滑(Minimal Quantities of Lubricant, MQL)切削是指將壓縮空氣與極微量的潤滑液混合汽化后噴射到加工區進行有效潤滑的一種切削加工方法。它可以大大減少切削液的用量(一般僅為0.03~1.2L/h),可有效減小刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦,防止粘結,延長刀具壽命,提高加工表面質量。目前,該技術主要用于鑄鐵、鋼和鋁合金等的鉆孔、鉸孔、攻絲、深孔鉆削、鋁合金端面銑削等。

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