隨著現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，切削技術(shù)和切削工藝的不斷創(chuàng)新對(duì)切削液的性能提出了更高要求枣惨。尤其是近年來(lái)環(huán)境保護(hù)和人類健康日益成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)蓄惫，而切削液會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成污染和損害，因此切削液的使用和廢液處理已受到環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格的制約。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家萨驶，使用切削液加工時(shí)產(chǎn)生的煙霧量也要受到嚴(yán)格限制歉摧，對(duì)某些切削液廢液及帶有切削液的切屑要求必須作為有毒材料加以處理，其處理成本不斷提高腔呜。為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求判莉，現(xiàn)代切削液技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)。

　　1 高性能育谬、長(zhǎng)壽命券盅、低污染切削液的開(kāi)發(fā)及廢液處理技術(shù)研究

　　近年來(lái)，我國(guó)進(jìn)口數(shù)控機(jī)床膛檀、加工中心等先進(jìn)制造設(shè)備越來(lái)越多锰镀，所需切削液若長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，因價(jià)格昂貴咖刃，將使生產(chǎn)成本大幅度上升泳炉。因此，研制高性能切削液以替代進(jìn)口產(chǎn)品已成當(dāng)務(wù)之急嚎杨。目前花鹅，我國(guó)水基切削液的使用范圍越來(lái)越廣，且已開(kāi)始從乳化液向性能好枫浙、壽命長(zhǎng)的合成切削液呐缸、微乳化液過(guò)渡。在發(fā)達(dá)國(guó)家尼缨，微乳化液已普遍使用疫谱，并正在大力研究環(huán)保型切削液。

　　目前综货，國(guó)內(nèi)外切削液研究的重點(diǎn)內(nèi)容包括：研制高性能切削液嚣惭，研究延長(zhǎng)切削液使用壽命的供液方法以減少?gòu)U液排放量；研究更有效和更?濟(jì)的廢液處理方法螃势，除使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)之外罕擒，還應(yīng)盡可能減少有害污染物在環(huán)境中的積累。

　　2 切削液的適當(dāng)用量

　　傳統(tǒng)的切削液供液方法常采用澆注法距档，尤其對(duì)于水基切削液氧液，通常是將一定壓力、較大流量的切削液噴射覆蓋到切削區(qū)便透，以起到潤(rùn)滑尔网、冷卻等作用酬俯。在加工條件發(fā)生變化時(shí)航厚，如在更換工件材料或更換刀具類型及幾何參數(shù)的情況下，通常也不會(huì)(或很少)調(diào)整切削液用量。美國(guó)密執(zhí)安技術(shù)大學(xué)對(duì)切削加工中有關(guān)切削液的適當(dāng)用量問(wèn)題進(jìn)行了研究幔睬，試圖在滿足加工要求的情況下眯漩，使切削液用量最少，與切削液有關(guān)的費(fèi)用也降至最低麻顶。他們?cè)诟Ｌ毓舅龅脑囼?yàn)中赦抖，對(duì)切削液的濃度、工件材料辅肾、刀具類型及幾何參數(shù)等都進(jìn)行了測(cè)試與研究队萤，并對(duì)工件表面粗糙度、積屑瘤和切削力等作了分析矫钓，通過(guò)試驗(yàn)得出了最適當(dāng)?shù)那邢饕河昧恳Ｃ绹?guó) Thyssen制造公司正全力研究“最小潤(rùn)滑”加工技術(shù)，使切削液液流或氣霧通過(guò)刀具作用于加工區(qū)域新娜，切削液的流量由CNC程序控制赵辕，效果十分理想。

　　3 開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)切削液的替代品

　　在這方面研究最多的是液氮冷卻娶停。氮?dú)馐谴髿庵泻孔疃嗟某煞直煜疲旱鳛橹蒲豕I(yè)的副產(chǎn)品，資源十分豐富肄慨。以液氮作為切削液既倾，使用后直接揮發(fā)成氣體返回大氣中，不會(huì)產(chǎn)生任何污染物寨铸，從環(huán)保角度看咱漱，是一種極有前途的切削液替代品。液氮冷卻的利用方法之一是將液氮作為切削液直接噴射到切削區(qū)停间。美國(guó)懷特州立大學(xué)的S.Y.Hong和印度工學(xué)院的S.Paul分別在車削和磨削加工中對(duì)液氮冷卻進(jìn)行了理論和試驗(yàn)研究温履，結(jié)果表明，在超低溫加工狀態(tài)下叙棚，刀具材料能夠保持良好的切削性能亥护，可提高切削效率和加工質(zhì)量；同時(shí)液氮可顯著降低磨削區(qū)溫度粗排， 減少磨削燒傷绎彪。液氮冷卻的另一種利用方法是間接利用，即不將液氮直接噴射到切削區(qū)兽赁。美國(guó)林肯大學(xué)的(暫不可見(jiàn))在多晶體CBN刀具上部的方盒內(nèi)儲(chǔ)存液氮状答，由進(jìn)口輸入，從出口流出刀崖，用這種方式車削燒結(jié)氮化硅時(shí)惊科，刀具壽命延長(zhǎng)了10倍拍摇，磨損降低1/4。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)國(guó)際研究所的Evans用金剛石刀具切削不銹鋼時(shí)馆截，利用液氮冷卻刀桿或夾具充活，減少了刀具磨損，加工表面粗糙度低于Ra0.025μm蜡娶。

　　噴氣冷卻也是液氮的利用方式之一混卵，直接用于切削冷卻的不是氮?dú)獗旧恚潜灰旱鋮s過(guò)的氣體窖张。日本學(xué)者研制的噴氣冷卻磨削系統(tǒng)就是利用?液氮冷卻過(guò)的超低溫(-50°以下)氣體直接噴吹于磨削部位幕随，砂輪為經(jīng)固體潤(rùn)滑劑處理或添加了極少量超精植物油的CBN砂輪。試驗(yàn)表明宿接，磨削后工件材料的殘余壓應(yīng)力比使用磨削液時(shí)要大合陵，且殘余應(yīng)力的分布區(qū)域變寬，可顯著提高零件的抗疲勞強(qiáng)度
和使用壽命办适。

　　4 干切削

　　目前玉唉，國(guó)外已有嚴(yán)格的法規(guī)限制某些切削液的使用，且廢液處理費(fèi)用極高点溶，如德國(guó)每年廢液處理約耗資10億馬克婚拭。因此，在美國(guó)比端、德國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均大力倡導(dǎo)采用干式切削工藝墅波。目前采用干式切削加工鑄鐵材料已無(wú)問(wèn)題，如美國(guó)LeBlong Makino公司提出的“紅月牙”鑄鐵加工法侵念，采用陶瓷和CBN刀具帚棚，在高速和大進(jìn)給量加工時(shí)，使熱量很快聚集到刀具前端捎虚，使其呈紅熱狀態(tài)兆性，當(dāng)工件被加熱到371°時(shí)，其屈服強(qiáng)度減小泳柴，可獲得較高的金屬切除率赋荆。鋁材在發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力系統(tǒng)中應(yīng)用量很大，因此鋁材的干式切削也受到重視懊昨。據(jù)報(bào)道窄潭，BigThree公司的高速金剛石干式加工系統(tǒng)(轉(zhuǎn)速1,500r/min，用于變速箱上鋁質(zhì)通道板的加工酵颁，加工精度達(dá)0.05mm嫉你，每小時(shí)可加工 600件，與磨削加工相比躏惋，每年可節(jié)約300多萬(wàn)美元幽污。另外嚷辅，對(duì)鋼和鎂等材料的干式切削
工藝也在研究之中。

　　在某些應(yīng)用場(chǎng)合油挥，可利用激冷氣體及旋風(fēng)噴霧器來(lái)降低切削溫度，如噴氣冷卻款熬。有人預(yù)測(cè)深寥，將來(lái)如采用高性能刀具材料和排屑性能極好的刀片斷屑槽型，結(jié)合使用冷卻氣體贤牛，可實(shí)現(xiàn)不再使用切削液的目標(biāo)怀程。

　　5 現(xiàn)代切削液發(fā)展趨勢(shì)

　　目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者正在努力探索減少或消除環(huán)境污染的切削加工方法钝菲，但研究目標(biāo)大多集中在不使用傳統(tǒng)切削液的加工上遣备。從目前的發(fā)展情況看，無(wú)論液氮冷卻术偿、噴氣冷卻或干切削休贴，雖然各有特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，但也有其局限性弓慨，如上述三種方法都存在切屑形成過(guò)程中潤(rùn)滑性差的問(wèn)題钥陪，因而不得不使用一些潤(rùn)滑劑；另外淤写，目前的機(jī)床主體多為鑄鐵材料螟扮，而工件切削后新生的金屬表面具有極強(qiáng)的化學(xué)活性，暴露在空氣中均會(huì)很快生銹示宫。如用液氮骏挎、噴氣冷卻或干式切削，則后續(xù)工序中必須增加機(jī)床和工件的防銹處理卸酿，而防銹液兜叨、清洗液等同樣會(huì)污染環(huán)境。由此可見(jiàn)衩侥，在切削加工領(lǐng)域浪腐，離全面取代采用傳統(tǒng)切削液的濕式加工還相當(dāng)遙遠(yuǎn)，而現(xiàn)代切削液的研究開(kāi)發(fā)就顯得更為迫切顿乒。目前研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是：

　　大力開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康負(fù)作用小议街、加工性能優(yōu)越的切削液， 朝著對(duì)人和環(huán)境完全無(wú)害的綠色切削液方向發(fā)展璧榄；同時(shí)特漩，努力改進(jìn)供液方法，優(yōu)化供液參數(shù)和加強(qiáng)使用管理骨杂，以延長(zhǎng)切削液的使用壽命涂身，減少?gòu)U液排放量雄卷；此外，還應(yīng)進(jìn)一步研究廢液的回收利用和無(wú)害化處理技術(shù)蛤售。

　　開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)切削液的替代品丁鹉，并加強(qiáng)實(shí)用化技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)和適用范圍等方面的研究拥宜。

　　研究干式切削方法榆博，尋求干式切削刀具、工件和機(jī)床及其參數(shù)的最佳配合方式挺赞，大力推廣干式切削應(yīng)用技術(shù)侧焚。

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