（河南科技职业大学，河南周口市，466000）胡桂领

1 干式切削技术概述

1.1 干式切削的概念

干式切削是相对于传统湿式切削技术而言的，在切削作业中，完全或部分杜绝切削液使用，同时又能够保持切削作业流程的持续稳定运行。干式切削技术属于新型绿色切削技术，其应用不仅能够改变传统湿式切削作业中存在的成本高、污染严重等现象，有效避免对工人健康产生危害，还能够实现我国工业产业的绿色转型，促进国民经济健康发展。

1.2 干式切削的实现条件

干式切削技术应用，是对传统切削技术的全面革新，由此对应用条件也提出更高要求。在具体操作中，这些条件主要包括如下三个方面：①机床条件，干式切削的切削力和切削热都会明显增加，因此对机床的减震效果和关键部件的刚性提出更高要求。②刀具要具有更高的强度、硬度和耐磨性能，能够在几何角度、材料和涂层等各个方面实现优化，确保切削性能达到生产要求。③辅助工具方面的条件，例如自动排屑装置和温度控制装置等，通过这方面条件的完善，能够更好的完成干式切削处理流程。

1.3 干式切削的分类

在目前绿色切削技术体系中，干式切削又可以分为几种不同的技术类型：①全干式切削，由于其运行速度快，刀具与工件之间的接触时间短，切削热能够大量的被切屑带走，能够达到较好的效果，因此又被称为高速干式切削法，也是应用最为广泛的干式切削类型。②半干式切削，在切削作业中，每小时使用10～50ml的切削液，并以压缩空气雾化的方式喷射至接触面内，能够达到较好的环保效果。③低温冷风切削方式，在-20°C以下的冷风条件下，利用微量植物油进行润滑，能够在提升切削性能的同时，有效消除工件的锈蚀现象，从而更好的提升切削效果。④强冷风式切削技术，将空气压缩至-110°C以下，以喷射形式代替切削液，从而达到提高加工精度的要求，这种方法主要应用于磨削加工中。

2 干式切削技术应用的影响因素

2.1 刀具

刀具对干式切削技术的影响，主要体现在三个基本方面：①新式材料的应用，目前主要有金属陶瓷、聚晶金刚石、立方氮化硼等类型，这些材料在抗冲击、耐高温和耐磨损方面，都具有不同的优势。②涂层技术应用，通过在刀体不同位置涂上PVD或CVD材料，能够有效提升刀具整体性能，从而赋予刀具以更多优化的性能[1]。③刀具的结构变化，这方面的设计，需要根据加工环境变化进行调整，其根本目的是为了更好的降低刀具所承受的压力，降低热量产生。

2.2 干式切削床

由于干式切削作业中，极少有使用切削液的情形，因此必须从整体布局方面进行优化，尽快将切削作业中的热量排出。相对于传统的布局模式而言，干式切削床需要采用立式布局结构，能够依靠重力作用起到良好的排屑效果。在机床的底部位置，要采用热膨胀系数小的材料，配备合适的冷却循环系统。同时，在盖板等位置，还可以采用双层壁优化方式，进行减少切削温度对机床运行状态的影响。在具体设计中，可以通过对电主轴、循环冷却系统、床身及导轨等部位进行优化，在确保加工稳定性的同时，确保加工质量达到最优化水平。

2.3 切削参数

干式切削作业环境中，温度是重要的影响因素之一，因此在选择切削参数时，应当坚持对应的设置原则：首先是需要控制切削速度，这是保障切削效果的基本要素、其次是要满足中等进给量和合适的切削深入。需要注意的是，在对切削参数进行设置时，还需要综合考虑刀具材料、加工材料及作业现场环境等方面因素影响，以此才能够达到最优化的设计水平。

3 干式切削技术应用的优化

3.1 刀具几何参数的优化

刀具几何参数的优化，能够实现在机床及加工材料已经确定的情形下，干式切削技术应用水平的提升。①刀具的前角和后角角度尽量增大，以此能够提升刀具的锋利度，降低后刀面位置与加工工件之间的摩擦阻力，以此有效控制切削热的产生。②优化主偏角和负刃倾角。将主偏角控制在最小化，能够降低切削刃单位长度内承受力；而增加负刃倾角，则能够减少刀具与切削之间的接触。这方面的优化，不仅能做好作业区域的温度控制，还能够提升刀具的耐用性[2]。③对刃口位置进行优化，在刀具强度和锋利性之间取得平衡，从而在确保切削性能基础上，实现耐用度的提升。④通过增大刀具前角的形式，尽量控制积屑瘤的生长，同时，在加工作业中，还应当选择合适的速度，以达到良好的作业效果。⑤通过麻花钻设计、增加断屑台数量的形式，尽量控制刀具与工件之间的接触面。

3.2 机床的优化

机床优化主要包括机床结构、排屑系统和冷却系统，通过这些方面的优化设计，能够在切屑、切削热排除等方面达到良好效果。机床结构设计除在整体结构上进行立式设计外，还应当将床身设计为倾斜式结构，在工作台四周设置倾斜盖板，增加机床刚性和功率等形式，以确保切削作业的顺利完成。排屑系统的优化，是要将工件安装至主轴下方，由下至上进行加工作业，以达到良好的排屑效果。冷却系统的优化，则是采用增加吹起装置的形式，有效降低切削作业中温度影响，确保切屑能够顺利排除。在做好这些方面优化基础上，还应当做好防尘设计，以确保整体作业流程的安全性。

3.3 工艺技术的优化

工艺技术优化对干式切削的可靠性具有较为明显的影响，尤其是在高温条件下，工件与道具之间不可避免的产生化学亲和性。因此在工件加工中，必须要选择合适的道具类型，例如在加工钢铁类材料时，就不能选择金刚石材料的刀具，以避免刀具被破坏。在采用硬车加工工艺时，就可以选择陶瓷刀具、合金刀具等[3]。同时，通过高转速的设计，能够有效提升金属的切除率。在进行硬车加工时，还避免使用冷却液，以确保切削效果下降，并对刀具产生不必要的磨损。

4 结语

综上所述，我国在干式切削技术研究和应用方面的整体水平还比较低，只有不断加强各个细节方面的研究，将切削作业过程与理论研究有机结合，才能够更加高效的提升作业效率，确保切削效果达到工件加工要求。在未来发展中，通过干式切削技术的整体优化，能够实现更多材质类型工件的加工处理，提升绿色切削技术整体水平，为我国工业生产起到更加积极的促进作用。