幹式切（qiē）削工藝的（de）成敗（bài），關鍵在於找到一種代替冷卻和潤滑的方法。目（mù）前，比較成功的幹式切削法有兩種：高速幹式切削和低溫冷風切削。 

　　一、高速幹式切削與低溫冷風切削

　　高速幹式切削法 

　　該加工（gōng）方法是（shì）在（zài）無冷卻、潤滑油劑的作用（yòng）下，采用很高的切削速度進行切（qiē）削加工。幹式切削必須選用適當的切削條件。首先（xiān），采用很（hěn）高的切削速度，盡量縮短刀具與工件間的接觸時（shí）間，再用壓縮空氣或其他（tā）類似的（de）方法移去切屑（xiè），以控製工作區域的（de）溫度。隨著數控技術（shù）的廣泛使用，機床剛性和（hé）動態（tài）性能不斷提高，提高機（jī）床的切（qiē）削速度並非難事。實踐證明（míng），當切削參（cān）數設置正確時，切（qiē）削產生的熱量80%可被切屑帶走。 

　　高速幹式切削法對（duì）刀具（jù）有嚴格（gé）的要求：①刀具應具有優異（yì）的耐高溫性能，可在無切削液條件下工作。新型（xíng）硬質合金、聚晶陶瓷和CBN等（děng）切削材料是幹式切（qiē）削刀具的首選材（cái）料（liào）；②切屑和（hé）刀具（jù）之間的摩擦係（xì）數要盡可能（néng）小（最有效的方法是刀具表麵塗層），並輔以排（pái）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（qiē）削刀具更高的強度和抗衝擊韌性。 

 
　　低溫冷風切削 

　　該切削方法（fǎ）是一（yī）種用-10～-100℃的（de）冷風和（hé）非常微量的植物油代替冷卻和潤滑油劑冷卻（què）的加工方法。它（tā）由日本明治大（dà）學的橫川和彥（yàn）等最（zuì）先提出。研究發現，在金屬切（qiē）削加工（gōng）過程中（zhōng），如果隻給加工點（diǎn）提供非常微量、潤（rùn）滑效果良好且未氧（yǎng）化的植物油，加工點就會因高溫而喪失潤滑（huá）性。若給（gěi）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（qíng）況（kuàng）發生（shēng）。 冷風切削時切削性能（néng）大大提高。試驗表明，冷風切（qiē）削（xuē）、磨削在性能方麵比油劑（jì）切削、磨削提高了2倍以上。有、無植物油切削劑與冷風時的切削性（xìng）能（néng）對比（bǐ）情（qíng）況。可以看（kàn）出，僅使用冷（lěng）風切削就比使用（yòng）植（zhí）物的效果（guǒ）好，而冷風與（yǔ）微量植物油一起使用（yòng）時，刀具的切削性能進一步加強。試驗時的（de）切削條（tiáo）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（dāng）於（yú）SKH4高速鋼，不重磨刀片。 

　　▲無精密潤滑油，無冷風加工；-有（yǒu）精密潤滑油，無冷風；

　　●有精（jīng）密潤滑油（yóu），有冷風；◆無精（jīng）密潤滑（huá）油，有-16.7℃冷風（fēng）

　　有、無（wú）植物油切削劑及冷（lěng）風時的切削性能  

  使用溫度非常（cháng）低的強冷風加工時，為防止油劑凍結而喪失潤滑性，可在加（jiā）工前，在刀具表麵塗上微量的植物油，然後給加工點供（gòng）應強冷風。即不讓強冷（lěng）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，而且還消除了工件鏽蝕（shí）現象。 

　　二、幹式切削在齒（chǐ）輪加工領域（yù）的應（yīng）用

　　新的（de）硬質合金塗層（céng）方法和數控機床的（de）使用，使圓柱齒輪（lún）製（zhì）造出現新趨勢：無冷（lěng）卻（què）的硬質合金刀具高速（sù）切削。若工藝參數按最佳設置，可（kě）使加工時間短，刀具壽命更長。日本三菱公司、美國格裏森公司等都在這方麵開展了卓有成效的研（yán）究。 

　　日本三菱公司推出了世（shì）界上第一套幹式滾切係統。它采用的（de）切削速（sù）度（dù）是傳統滾（gǔn）切（qiē）速度的（de））倍，可達到200m/min。幹式滾切對滾刀有特殊的要求，三菱公司設計的專用幹（gàn）式滾刀，采用MACH7高速鋼，表麵塗有（yǒu）專用塗層，有助於散熱並減少刀具損耗，其壽命可延長到一般濕切方式（shì）的5倍（bèi）。這一係統在加（jiā）工汽車末級傳（chuán）動（dòng）齒輪、大型載重（chóng）齒輪、汽車小齒輪及（jí）行星齒輪時效果（guǒ）都（dōu）很理想，生產成本至少降低（dī）40%。 

　　美國格裏森公司用硬質（zhì）合金滾刀在Phoenix機床上用幹式切削法（fǎ）加工錐齒輪，與傳統的高速鋼刀具濕式切削法相比，降低切削時間為50%，而且齒輪的表麵粗糙度顯著降低（dī）和幾何精（jīng）度也大大提高，加工精度可（kě）達AGMA12～13級。該公司（sī）生產的GP係列滾齒機（jī），以其獨特的設計，使其幹切質（zhì）量能與濕切質量媲美（měi）。其（qí）床身設計成大角度斜坡，以利切屑流動。床身內部（bù）循環（huán）冷卻，以利於維持熱（rè）平衡。此外，機床還配有一套真空除屑除塵係統（tǒng）。這一係列滾齒機（jī），滾切轉速可達3000r/min。 高速幹式切削法有如（rú）下優（yōu）點：首先，由於它省去了油屑分離過（guò）程，無冷卻潤滑油箱和油（yóu）屑分離裝置（zhì）以及相應的電（diàn）氣設備，因（yīn）此，機床結構緊湊。其次，這（zhè）種方法極大（dà）地改（gǎi）善了加工環境（jìng）；加工費用也大大降低。為進一步延長刀具壽命、提（tí）高工（gōng）件質量，可（kě）在齒輪幹式切削過程中，每小時使用10～1000ml潤滑油進行微量潤滑。這種方法產生的切屑可以認為是幹切屑，工件（jiàn）的精度、表麵質量和內應力不受微量（liàng）潤滑油的（de）負麵影響，還可（kě）以用自（zì）動控製設備進行過程（chéng）監測。 

　　美國費特公司（sī）（LMT-Fette）用（yòng）硬質合金刀（dāo）具幹式滾切齒（chǐ）輪，使齒輪單（dān）件（jiàn）加工時間和成本明顯降低。日本堅藤鐵工所開發的KC250H型幹式滾齒機，采用硬質合金滾刀、冷風冷卻、微量潤（rùn）滑，進行高速滾齒，由於供給的是溫度穩定的冷風，工件（jiàn）的熱（rè）變形極小。它與傳統的（de）采用高（gāo）速鋼滾刀KA220型濕（shī）式滾齒機相比，加工速度提高了3.2倍，齒輪精度也明顯提高。 

　　三、小結

　　幹式切削與濕式切削相比，不但極（jí）大地提高了機床生產效率，降低了工件加工成本（běn），而且有（yǒu）利於保護環（huán）境，節約自然資源。在國外，幹式切削的研究和應（yīng）用都比較廣泛，據有關部門統計，目前（qián）在西歐已有近一（yī）半企業采用（yòng）幹式切削加工（gōng）。國內雖有部分機（jī）構在從事這方麵的研究工作，但在齒輪加工領域內的應用還是空白。 

　　ISO和JIS14000係列標準分別於1996年（nián）製定生效，這些標準對環境管理及監測有嚴格的規定。它們的實施（shī），無疑是對（duì）我國機床產品出（chū）口的（de）又一次挑戰。為提高我國產（chǎn）品的技術含量和工藝創新能力，在國際市場競爭中立於不敗之地，開（kāi）展幹（gàn）式切削加工技術的研究和開發是十分必（bì）要和迫切的。