亚干切削的概述及应用场景介绍

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：在一般意义，通常将这种介于湿式切削与干切削之间的加工技术称之为亚干切削。亚干切削在本质上和传统的切削机理是一致的。亚干切削是将适量冷却和润滑介质注入带有一定压力、不同温度的气流中混合雾化，生成微量冷却润滑介质，并喷入切削区，对受热影响区实施微量冷却润滑的切削技术。

完全干切削对机床结构、刀具材料、工艺条件都有相对严格的要求，因而使得完全干切削的实施变得困难，应用范围受到限制。在同样工艺条件下，完全干切削会使切削过程产生一些特殊的问题，例如：

1）使刀具/切屑接触区的摩擦状态和刀具磨损机理发生变化，刀具磨损加快。

2）由于工件材料本身的热塑性增加使得切屑的折断、控制和处理困难。

3）加工表面质量不稳定。

但是，如果将干切削与湿式切削两者的优点相互结合，既可满足加工要求，又可以使与切削液相关费用降至很低，取得甚至超过湿式切削的效果。在一般意义，通常将这种介于湿式切削与干切削之间的加工技术称之为亚干切削。亚干切削包括最小润滑技术、低温微量润滑切削（冷风切削）、保护气微量润滑切削技术等。

亚干切削在本质上和传统的切削机理是一致的。亚干切削是将适量冷却和润滑介质注入带有一定压力、不同温度的气流中混合雾化，生成微量冷却润滑介质，并喷入切削区，对受热影响区实施微量冷却润滑的切削技术。

最早提出的亚干切削的定义是：以低温或亚低温气体射流为动力，不但给予切削区最小润滑（满足基本润滑条件），还给予切削区最大冷却（有限冷却介质达到沸腾汽化的最大冷却效果），可以极大地提高切削过程中冷却润滑效果，故又称为最小润滑、最大冷却技术。目前，其中“最小”“最大”的概念由“适量”所替代，这既说明随着研究的深入，人们认识问题不断进步，同时又说明在亚干切削技术领域有许多未知问题等待人们去认识。

在一般干切削中，切削温度较湿切削加工要高得多，润滑油极易挥发，切屑与刀具前刀面之间的正压力也使润滑油难以真正进入切削区，切削过程中不仅有外摩擦，还有被切削材料变形所消耗的功转变成热量，这些因素并非润滑所能解决。亚干切削中采用冷空气射向切削区，辅以润滑和易引起强化换热的冷却介质，一方面气流的压力作用使冷却介质容易进入切屑与刀具表面之间，另一方面低温有利于在两种材料的摩擦表面维持润滑油的润滑作用，三是冷却介质的沸腾汽化可进一步降低切削区温度，有利于保持刀具硬度，减小工件热变形，减小刀具磨损。诸多方面的效果更加有利于切削过程向增大切削效率、提高工件尺寸稳定性和提高工件表面完整性方向发展。

亚干切削的概述及应用场景介绍

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