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隨著全球環(huán)境保護(hù)意識的不斷增強和環(huán)境保護(hù)立法的日益嚴(yán)格,對環(huán)境無污染的“綠色制造”被認(rèn)為是可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代制造業(yè)模式。為使金屬切削加工盡可能達(dá)到綠色制造的要求,可減少環(huán)境污染、節(jié)省資源和能源的高速干式切削技術(shù)越來越多地受到人們的關(guān)注。
0 ~. B0 l6 d! H+ Z% L 在切削過程中使用切削液,雖優(yōu)點眾多,但一方面造成了資源和能源的巨大浪費(據(jù)資料統(tǒng)計,切削液使用費用占總制造成本的16%,而切削刀具費用僅占總制造成本的3%~4%)。另一方面,切削液會對環(huán)境產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染,甚至?xí):と私】怠?font class="jammer">$ n- Y) Y2 N! ]
, |% g1 O, S2 Z/ t3 i4 F1、在高速切削加工范圍內(nèi),切削力隨著切削速度的提高而減小,根據(jù)切削速度的提高幅度,切削力平均可減少30%以上,有利于對剛性較差的零件和薄壁零件的切削加工。
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2、高速切削加工時,切屑以很高的速度排出,可帶走大量切削熱。切削速度愈高,帶走的熱量愈多(約90%以上),傳給工件的熱量大幅度減少,有利于減小加工零件的內(nèi)應(yīng)力和熱變形,提高加工精度。
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3、隨著切削速度的提高,單位時間內(nèi)的材料切除率增加,切削加工時間減少,從而可大幅度提高加工效率,降低加工成本。4 E6 V- @% {- @7 B2 R
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4、在高速切削加工過程中,切削力隨切削速度的提高而降低,而切削力正是切削過程中產(chǎn)生振動的主要激勵源。轉(zhuǎn)速的提高使切削系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離機床的頻率,而工件的加工表面粗糙度對低階固有頻率最敏感,因此高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度。8 N: L5 V' ?5 ]
以上是高速切削的優(yōu)點,但是在實際的工作中會有各種問題的出現(xiàn),比如在高速干式切削加工某些材料(如石墨電極等)時,會產(chǎn)生大量粉塵,如不能及時清除,會嚴(yán)重?fù)p害操作工人的身體健康,同時細(xì)微顆粒也會侵入絲杠、軸承等機床關(guān)鍵部件,加大機床的磨損,影響機床的加工精度和穩(wěn)定性。再比如,缺少切削液的潤滑作用,高速干式切削加工中的切削力會大大增加,刀具與工件之間的振動會加劇,從而導(dǎo)致工件加工表面質(zhì)量變差,刀具磨損加快,刀具使用壽命縮短。
! h0 m' m( l9 w a& [' @9 ?5 A- O 這些都是高速干式切削推廣的絆腳石,是一種挑戰(zhàn),但是未來無污染,環(huán)保的大發(fā)展方向是不會改變的,相信隨著高速干式切削加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和不斷成熟,它必將展現(xiàn)出廣闊而美好的發(fā)展前景。
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