幹式切削（xuē）工藝的（de）成敗，關鍵在於找到一種代替冷（lěng）卻和潤滑的（de）方法。目前，比較成功的幹式（shì）切削法有兩種：高速幹（gàn）式切削和低溫冷風切（qiē）削。 

　　一、高速幹式切削與低溫冷風切削

　　高速幹式切削法 

　　該加工方法是在無冷卻、潤滑油劑的作用下，采（cǎi）用很高的切削速度進行（háng）切削加（jiā）工。幹式切削必（bì）須選（xuǎn）用適當的（de）切削條件。首（shǒu）先，采用很（hěn）高的切削速度，盡量縮短刀（dāo）具與工件間的接觸時（shí）間，再用（yòng）壓縮空氣或其他類似的方法移去（qù）切屑，以控製工作（zuò）區域的溫度（dù）。隨著數控技術的廣（guǎng）泛使用，機床剛性和動態性能不斷提高，提高機床的（de）切削速度並非難事（shì）。實踐證明，當切削參數設置正確時，切削產生的熱量（liàng）80%可被切屑帶走。 

　　高速幹式切削法對刀具有嚴格的要求：①刀具應具有優異（yì）的耐（nài）高（gāo）溫性能，可（kě）在無切（qiē）削（xuē）液條件下工作。新型硬質合金、聚晶（jīng）陶瓷和CBN等切削材料是幹式切削刀具的首選（xuǎn）材料；②切屑和刀具之間的摩（mó）擦係數要盡可（kě）能小（最有效（xiào）的方法是刀具表麵塗層），並輔以排屑良好的刀具結構，減少熱量堆積；③幹式切削刀具還應具有比濕式切削（xuē）刀（dāo）具更高的強度和抗衝擊（jī）韌性。 

 
　　低溫（wēn）冷（lěng）風（fēng）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（huá）油劑冷卻的加工方法。它（tā）由日本明治大學的橫川和彥等最先提出。研究發現，在金屬（shǔ）切削加工過程中，如果隻（zhī）給加工點提供非常微量、潤滑效果良好且未氧化的植物油（yóu），加（jiā）工點就會因高溫而喪失潤（rùn）滑性。若給加工點（diǎn）提供冷（lěng）風（fēng）（-10～-100℃），就可以防止加工點的高溫化，避免上述情況發生。 冷風切削時切削性能（néng）大大提高。試驗表明，冷風切削、磨削在性能方麵比油劑切削（xuē）、磨削提高（gāo）了2倍以上。有、無（wú）植物油切削劑與冷風時的切（qiē）削性能對比情況。可以看出，僅使用（yòng）冷風切削就比使用植物的效果（guǒ）好，而冷風與微（wēi）量植物油一起使用時，刀具的切削性能進（jìn）一步加強。試驗時的切削（xuē）條件：工件直徑：f92～f98mm，切削速度：45.1～48.0m/min，進給：0.5mm，切削刀具：刀尖半徑R0.4，相當於SKH4高速鋼，不重磨刀片。 

　　▲無精密潤滑油，無冷風加工；-有精（jīng）密潤（rùn）滑油，無冷風；

　　●有（yǒu）精密潤滑油，有冷風；◆無精密潤（rùn）滑油，有-16.7℃冷風（fēng）

　　有、無植物油切削劑及冷風時的（de）切削性能（néng）  

  使用溫度非常低的強冷風加工時，為防止油劑凍結而喪失潤滑性，可在加工前，在（zài）刀具表麵塗上微量的植物油，然後給加工點供應強冷（lěng）風。即不讓強冷風與油劑混在一起，效果會更好。使用微量植物油劑，不但降低了切削能耗，而且（qiě）還消除（chú）了工（gōng）件鏽蝕現象。 

　　二、幹式切（qiē）削（xuē）在（zài）齒輪加工領域的應用

　　新的硬質合金塗層方法和（hé）數控機床的使用，使圓柱齒輪製造出現新趨勢：無冷卻的硬質合金刀具高速切削。若工藝參數按最佳設置，可使加工時間（jiān）短，刀具壽命更長。日本三菱公司、美國格裏森公司等（děng）都在這（zhè）方麵開展了卓有成效的研究（jiū）。 

　　日本三菱公（gōng）司推出了世界上（shàng）第一套幹式滾切係（xì）統。它（tā）采用的切削速度是傳統滾切速度的）倍，可達到200m/min。幹式滾切對滾刀有特殊的要（yào）求，三菱（líng）公司設（shè）計的專用幹式滾刀，采用MACH7高速鋼，表麵塗有專（zhuān）用塗層，有助於散熱並減少刀具損耗，其壽命（mìng）可延長（zhǎng）到一般濕切方式的5倍。這一係統在加工汽車末級（jí）傳動齒輪、大（dà）型（xíng）載重齒輪、汽車小齒輪及行（háng）星齒輪時效果都很理想，生產成本至少降（jiàng）低40%。 

　　美國格裏森公司用硬（yìng）質合金滾刀（dāo）在Phoenix機床上用幹式（shì）切削法加工錐（zhuī）齒輪，與傳統的高速鋼刀具濕式切削法相比，降低切（qiē）削時間為50%，而且齒輪的表麵粗糙度顯著降低和幾何精度也大大（dà）提（tí）高（gāo），加工精度可達AGMA12～13級（jí）。該公司生產的GP係列滾齒（chǐ）機，以其（qí）獨特的設計，使其幹切質量能與濕切質量媲美。其床身設計成大角度斜坡，以利切屑流動。床身（shēn）內部循環冷卻，以利於維持熱平衡。此外，機床還配有一套真空（kōng）除屑除塵係統。這一係列滾齒機，滾切轉速可達3000r/min。 高速幹式切削法有如下優（yōu）點：首先（xiān），由於它（tā）省（shěng）去了油屑分（fèn）離過程（chéng），無冷卻潤滑油箱和油屑分離裝置以及（jí）相（xiàng）應的電氣設備，因此，機床結（jié）構緊湊。其次，這種方法極（jí）大（dà）地改善了加工（gōng）環境；加工費用也大大降低（dī）。為進（jìn）一步延長刀具壽命、提高工件質（zhì）量（liàng），可在齒輪幹式切削過程中，每小時（shí）使用10～1000ml潤滑油進行微量潤滑。這種方法產生（shēng）的切（qiē）屑可以（yǐ）認為是（shì）幹切屑，工（gōng）件的精度、表麵質量和內應力不受微量潤滑油的負麵影響，還可以用自動（dòng）控製設備進行過程監測。 

　　美（měi）國費（fèi）特公司（LMT-Fette）用硬質合金刀具幹式滾切齒輪，使齒輪單件加工時間和成本明顯降低。日本堅藤鐵工所（suǒ）開發的KC250H型幹式滾（gǔn）齒機，采用硬質合金滾刀、冷風冷卻、微量（liàng）潤（rùn）滑，進行高速滾齒，由（yóu）於供（gòng）給的（de）是溫度穩定的冷（lěng）風，工件的熱變形（xíng）極小。它與傳統的（de）采用高速鋼（gāng）滾刀KA220型濕式滾齒（chǐ）機相比，加工速度提高了3.2倍（bèi），齒輪精度也明顯提高。 

　　三、小結

　　幹式切削與濕式切削相比，不（bú）但極大地提高了機床生產效率，降低了工件加工成本，而且有利於保護環境，節約自然資源。在國外，幹式切削的研究和應用都比較廣泛，據（jù）有關部門統計，目前在西歐已有近一半企業采用幹式切削加工。國內雖有部分（fèn）機構在從事這（zhè）方麵的研究工作（zuò），但在齒輪加工領域內的應用還（hái）是空白。 

　　ISO和JIS14000係列標準分（fèn）別（bié）於（yú）1996年製定生效，這些標準對（duì）環境管理及監（jiān）測有嚴（yán）格（gé）的規定。它們的實施，無疑是對我國機床（chuáng）產（chǎn）品出口的又一次挑戰。為提（tí）高我國產品的技（jì）術（shù）含量和（hé）工藝創新能力，在國際市場競爭中立於不敗之地，開展幹式切削加工技術的研究和開發是十分（fèn）必要和迫切的。