现代切削工艺技术进展

现代切削工艺技术研究进展

2013-11-4

报告提纲0制造技术分类1现代切削工艺技术产生的背景2精密切削工艺技术（振动切削、微细切削、塑性（延性域）切削）3高效切削工艺技术（高速切削、高速磨削）4绿色切削工艺技术（干式切削、磨削淬硬）0制造技术分类

按照在由原材料或毛坯制造成为零件的过程中，质量m的变化，可分为Δm=0,Δm>0,Δm<0三种类型，不同类型采用不同的工艺方法。

Δm=0：材料成形工艺（变形加工）

Δm>0：材料累加工艺（堆积、结合加工）

Δm<0：材料去除工艺（切削加工）0.1Δm=0的制造过程（变形加工）利用模型使原材料形成毛坯或零件的工艺方法。常用成形工艺方法有铸造、锻造、冲压、注塑等。

0.2Δm>0的制造过程（堆积、结合加工）将零件以微元叠加或连接的方式逐渐累加形成的工艺方法。常用的工艺方法有:RPM（光固化法SLA、选区片层粘结法LOM、激光选区烧结法SLS、熔积法FDM、三维打印法等）表面覆层技术（电镀和化学镀、涂料涂装工艺、气相沉积

等）表面渗入、注入连接成形（机械连接、胶接、焊接）0.3Δm＜0的制造过程（去除加工）

按照一定的方式从毛坯上去除多余材料形成符合技术要求的零件的工艺方法。主要包括切削加工和特种加工。现代化加工设备先进的刀具与工具1

现代切削工艺技术产生的背景1.1大量难加工材料的出现和应用超硬材料：淬硬钢、工程陶瓷、复合材料、工业搪瓷、石材等，大多数材料硬度高于250HBS；

超塑材料：铜合金、锌合金、铝合金、钛合金和高温合金等，其最大伸长率可达1000％，有的甚至2000％；高强度材料：包括高强度钢和超高强度钢，如加有稀土元素的SiMnCrMoV系列钢，抗拉强度为170～190kgf/mm2，断裂韧度可达250～280kgf/mm2

；半导体材料：硅（Silicon）,锗(GermaniumGalliumArsenide),砷化镓(GalliumArsenide)等；玻璃材料：纳钙玻璃（Soda-LimeGlass）,光学玻璃(BK7)等。难加工材料的特性与切削加工特点之间的关系1.2加工精度要要求越来越越高18世纪，加工工精度为1mm；19世纪末，0.05mm；20世纪50年代末，实实现了μm级的加工精精度；目目前达到10nm的精度水平平。例如：1kg陀螺其质心心偏离0.5nm，会引起100m导弹射程误误差，50m轨道误差；；民兵Ⅲ型洲际导弹弹陀螺仪精精度为0.03-0.05º，命中精度度误差为500m；人造卫星轴轴承孔轴表表面粗糙度度1nm，其圆度和和圆柱度均均以nm为单位；飞机发动机机叶片加工工精度由60μm→→12μm，粗糙度由由Ra0.5μm→0.2μm，则发动机机效率89%→→94%；1.3产品更新越越来越快,生产周期越越来越短生产方式的的转变小批量→少少品种大批批量→多品品种变批量量21世纪的产品品特征个性化和多多样化产品制造定定制化、模模块化，满满足不同消消费者喜好寿命周期不不断缩短摩尔定律-微处理器芯芯片性能每每18个月提高1倍，而价格格却保持不不变智能化包括产品自自身智能和和生产设施施工具的智智能1.4可持续战略略的实施和和人类环境境意识的增增加要求制制造工艺的的革新当前资源匮匮泛，污染染严重环境问题不不能以牺牲牲今后几代代人的利益益为代价由粗放经营营、掠夺式式开发向集集约型、可可持续发展展转变绿色产品全寿命周期期无污染、、低资源消消耗和可回回收利用绿色制造的提出基于上述背背景制造技技术发生了了巨大的变变革。*特种加加工技术的的出现与应应用*快速成成型(RP)技术的发明明及应用*传统切切削技术朝朝着两个方方向发展：：1）工艺系统统（机床、、工件、刀刀具）的改改善2）精密、高高效、清洁洁的切削工工艺技术的的发明与创创新2.0金刚石切削削与精密磨磨削2.1振动切削技技术2.2微细切削技技术2.3塑性（延性性域)切削技术2精密切削工工艺技术2.1.1振动切削的的原理2.1.2振动切削的的分类2.1.3振动钻削2.1.4振动切削技技术的发展展趋势2.1振动切削技技术振动切削方方法首先由由日本宇都都宫大学的的隈部淳一一郎教授于于60年代提出的的。目前，，在日本、、中国、俄俄罗斯、德德国、韩国国、印度、、美国、奥奥地利、英英国等开展展了广泛的的研究与生生产应用。。振动切削削的应用解解决了我国国飞机起落落架、涡轮轮盘、薄壁壁件等国防防关键制造造难题，降降低废品率率带来上千千万元的经经济效益。。2.1.1振动切削的的原理2.1.1振动切削的的原理实现振动切切削的条件件：整个振动周周期可分为为三个阶段段：切削阶段（（AB段）刀-屑分离阶段段（BD段）再切削阶段段（CD段）2.1.2振动切削的的分类按加工方式可分为：振振动车削、、振动钻削削、振动铣铣削、振动动攻丝、振振动磨削等等按振动方向可分为：吃吃刀抗力方方向、进刀刀抗力方向向和主切削削力方向振振动切削。。2.1.2振动切削的的分类按振动性质可分为：自自激振动切切削和强迫迫振动切削削。按振动频率可分为：超超声波振动动切削和低低频振动切切削。a)直线振动切切削b)弯曲振动切切削c)椭圆振动切切削三种不同振振动切削方方式的示意意图特殊形式的的振动切削削2.1.3振动钻削f,Afrfrfrnnnfc,θcfc,θcf,A实现振动钻钻削的三种种方式1、实现方式式2振动钻削装装置3、运动学原原理－断续续切削原理理3、运动学原原理－断续续切削原理理3、运动学原原理－变角角切削原理理

轴向振动钻削的分离冲击特性BCDacAAachO0O1R3R0R1R2Evf,A刀具工件3、运动学原原理－分离离冲击特性性4、工艺效果果－断屑排排屑效果普通钻削时时不同转速速下的切屑屑形态（fr=0.02mm/rev）普通钻削和和振动钻削削的切屑形形态比较（（f=40Hz、A=11.3μm）振动钻削的的切屑尺寸寸比较（n=1800rpm、fr=0.01mm/r、A=16.5μm）振动钻削的的切屑尺寸寸验证（n=400rpm、fr=0.1mm/r、f=22Hz、A=0.5mm）（a）振振幅幅的的影影响响（（f=62Hz）（b）振振动动频频率率的的影影响响（（A=80μμm）排屑屑效效果果验验证证试试验验(φ6mm麻花花钻钻、、工工件件材材料料45#钢、、n=930mm/r)4、工工艺艺效效果果－－入入钻钻偏偏移移（a）普通钻削（b）振动钻削

普通钻削和振动钻削微孔的入钻偏移4、工工艺艺效效果果－－加加工工质质量量（a）干切削表面划伤表面划伤(b)MQL图9普通钻削时不同润滑方式下的表面形貌（n=2400rpm、

fr=0.03mm/r）(a)干切削图12振动钻削时不同润滑方式下的表面形貌

(n=2400rpm,fr=0.03mm/rev,f=60Hz,A=16.5μm)(b)MQL振动钻削的毛刺高度（工件材料：工业铝L5,刀具材料：高速钢麻花钻，干切削，内孔孔径Φ3mm，n=1350rpn，fr=0.02mm/r,f=90Hz）

钻削毛刺的形成示意图5、振振动动攻攻丝丝的的工工艺艺效效果果＊可可靠靠、、适适用用的的振振动动切切削削装装置置的的开开发发；；＊新新材材料料的的实实验验研研究究及及工工艺艺参参数数优优化化；；＊振振动动切切削削系系统统（（过过程程））的的非非线线性性研研究究；；＊振振动动切切削削过过程程的的有有限限元元仿仿真真。。2.1.4振动动切切削削技技术术的的发发展展趋趋势势2.2.1微机机械械的的发发展展及及其其特特征征2.2.2微细细切切削削的的工工艺艺特特点点2.2.3微细细切切削削机机床床2.2.4微细细切切削削刀刀具具2.2.5微细细切切削削的的工工艺艺效效果果2.2.6微细细切切削削未未来来研研究究方方向向2.2微细细切切削削技技术术1微机机械械的的发发展展微小小机机械械1-10mm；微机机械械1μμm-1mm；纳米米机机械械1nm-1μμm。1959年，，RichardPFeynman（1965年诺诺贝贝尔尔物物理理奖奖获获得得者者））就就提提出出了了微微型型机机械械的的设设想想;1987年美美国国加加州州大大学学伯伯克克利利分分校校研研制制出出转转子子直直径径为为60～12μμm的利利用用硅硅微微型型静静电电机机;日本本通通产产省省1991年开开始始启启动动一一项项为为期期10年、耗资250亿日元的微型型大型研究计计划，研制两两台样机；微微型机械械是一门交叉叉科学，随着着微电子学、材材料学、信息息学等的不断发展展，微型机械械具备了更好好的发展基础础。2.2.1微机械的发展展及其特征2微机械的特征征体积小、精度度高、重量轻轻如直径如发丝丝的齿轮、开开动3mm大小的汽车、、花生米大的的飞机、在5mm2内放置1000台的微型发动动机。性能稳定、可可靠性高微机械体积小小，热膨胀、、噪声、挠曲曲等影响小，，具有抗干扰扰性，可在较较差环境下稳稳定的工作。。能耗低、灵敏敏度、工作效效率高不存在信号延延迟问题，可可进行高速工工作。消耗的的能量远小于于传统机械如如5*5*0.7mm3微型泵流速是是比其体积大大得多的小型型泵流量的1000倍。多功能和智能能化集传感器、执执行器、信号号处理和电子子控制电路为为一体，易于于实现多功能能化和智能化化。制造成本低类似半导体制制造工艺。全球最小的硅基MEMS麦克风芯片

（1.2mm×1.3mm×0.4mm）3微细加工的主主要方法微型机械加工工技术作为微微型机械的最最关键技术，，也必将有一一个大的发展展。当前，微细加加工方法很多多，有微细切切削、特种加加工技术、光光刻加工、体体刻蚀加工、、面刻蚀加工工、LIGA(制版、电铸成成形和微注塑塑)、分子装配技技术等1尺度效应*切削力力随切削深度度的减小而变变大；*由于零零件尺度的减减小，传统的的切削理论已已经变得不适适应，出现了了微摩擦学、、微电子学等等。2.2.2微细切削的工工艺特点2精度的衡量方方式的变化以去除微粒的的尺寸大小来来衡量3各切削分力的的变化主切削力小于于横向切削力力2.2.3微细切削机床床微细切削加工工对所用的加加工设备要求求很高，其所所用的加工设设备应满足以以下要求：1高精精度度（静静态态精精度度、、动动态态精精度度））当前前高高水水平平超超精精密密机机床床的的主主轴轴回回转转精精度度大大多多在在0.02～0.03μμm，导导轨轨的的直直线线度度在在0.025/100000内，，定定位位精精度度为为0.013μμm，重重复复定定位位精精度度在在0.006μμm左右右，，进进给给分分辨辨率率在在0.003μμm，分分度度精精度度在在0.5秒内内。。2高刚刚度度（精精刚刚度度和和动动刚刚度度））3高稳稳定定性性和和保保持持性性（良良好好的的耐耐磨磨性性、、抗抗振振性性以以及及热热稳稳定定性性））4高自自动动化化微细细切切削削机机床床朝朝着着微微型型化化和和工工序序集集成成化化的的两两个个方方向向发发展展微小小型型化化机机床床概概念念是是Dutta等人人在在1970年首首次次提提出出的的，，当当时时只只是是作作为为硅硅微微细细加加工工制制作作的的微微电电机机一一种种应应用用，，但但是是并并没没有有被被广广泛泛地地接接受受。。1990年，，日日本本通通产产省省工工业业技技术术研研究究院院机机械械工工程程实实验验室室（（MEL）提提出出了了微微型型制制造造系系统统即即微微型型工工厂厂的的概概念念，，并并于于1996年开开发发了了世世界界上上第第一一台台微微型型车车床床，，体体积积32××25××30.5mm3，重重量量约约100g，主主轴轴电电机机额额定定功功率率1.5W，转转速速为为10000r/min。切削削黄黄铜铜获获得得表表面面粗粗糙糙度度Rmax1.5μμm，圆圆度度2.5μμm，加工出出的最小小外圆直直径为60μm。切削试试验中的的功率消消耗仅为为普通机机床的1/500。2001年美国国国家科学学基金会会(NSF)资助了““Micro/Meso-ScaleMachineToolSystems”研究计划划资助所所研制的的两台微微小型机机床试验验台，本本体尺寸寸为250××150×200mm3和60×90×100mm3，主轴最最高转速速分别为为150000r/min和320000r/min。二者都都采用了了闭环反反馈控制制，且装装备了测测力传感感器测量量微细切切削力。。在国内，，哈工大大精密加加工研究究所研制制的三轴轴微小型型立式铣铣床，其其尺寸300××300×290mm3，主轴最最大转速速为160000r/min，最大径径向跳动动为1μm，驱动系系统重复复定位精精度0.25μm，速度范范围1μm～250mm/s；采用全全闭环控控制分辨辨率可达达0.1μμm。北京理工工大学研研制的微微细车铣铣加工中中心，铣铣削主轴轴最高转转速60,000rpm，车削主主轴最高高转速8,000rpm，四轴可可控，重重复定位位精度达达到微米米级。目前国外外制备的的微型刀刀具一般般采取线电极电电火花磨磨削(WEDG)技术和聚焦离子子束(FIB)加工技术术，对高高速钢和和细晶粒粒硬质合合金进行行刻蚀加加工，实实现刀具具的成型型和精度度控制。。2.2.4微细切削削刀具美国Sandia国家实验验室应用用聚焦离离子束技技术制备备出的微微细铣刀刀2.2.5微细切削削的工艺艺效果微细铣削加工的直径为1mm，表面高度差为30μm，表面粗糙度为Rz0.058μm

座体零件件的结构构特征：：1整体尺寸寸16mm×8mm2回转表面面的不同同圆周上上布置多多个台阶阶面3零件上有有多个微微小孔，，孔径在在0.5mm～2.6mm之间，最最大深径径比为6，孔径误误差为0.02mm。4回转表面面上布置置有两个个等深圆圆弧槽（（0.3mm×3mm），槽宽宽误差为为0.02mm。*微细切削削过程监监控，特特别是刀刀具磨损损破损监监控及数数控误差差；*微细细切削刀刀具的设设计和制制造技术术；*微细切削削毛刺的预报报、控制和去去除技术；*适合于微微细切削的机机床开发和研研制。2.2.6微细切削的未未来研究方向向2.3塑性（延性域域）切削技术术2.3.1塑性切削的提提出2.3.2实现塑性切削削的条件2.3.3塑性切削的特特性2.3.4发展展望2.3.1塑性切削的提提出磨削加工

中间裂纹(15.9m)

树枝状裂纹(17.8m)人字形裂纹(19.9m)*

粗磨所导致的表层损伤:*Pei,Z.J.etal.Int.JMach.ToolsManu.,39(7),1999,pp.1103-1116.磨床脆性材料常用用的加工技术术(晶片材料)即使采用精磨磨:表层损伤的厚厚度也大约在在7m左右.化学机械抛光(Chemical-MechanicalPolishingCMP)

工时长成本高环境污染

硅片抛光1实现塑性切削削的可能切削过程中位位错产生和裂裂纹扩展共存存，并且两者者相互抑制。。加工脆性材料料时，通过施施加大的压应应力可以使抑抑制裂纹扩展展，激发位错错发生。2.3.2实现塑性切削削的条件塑性切削的切切削变形脆性切削的切切削变形

凹槽表面

塑性切削模式

脆性切削模式半导体材料,例如硅（Silicon）,锗（Germanium）、砷化镓（（GalliumArsenide）等玻璃材料,例如纳钙玻璃璃（Soda-LimeGlass）,光学玻璃(BK7)等陶瓷材料,例如硬质合金金（TungstenCarbide）,氮化硅（SiliconNitride）等东芝超精密车床(a)塑性切削表面 (b)抛光表面(d)dmqx=40nm(e)dmax=50nm(f)dmax=66nm(a)dmax=10nm(b)dmax=20nm(c)dmax=30nm刀具刃口半径径为45nm（以硅片切削削为例）:2产生大压应力力的临界条件件刀具刃口半径径为335nm:dc=118nmdc=178nmdc=298nmdmax=307nmdmax=320nmdmax=325nmdmax=337nm通过试验发现现，切削加工工过程中产生生很高压应力力产生的条件件是：临界切削深度度应小于刀具具的刃口半径径；刀具刃口半径径的应该磨的的非常小，达达到纳米级水水平,所以以这这种种技技术术又又被被称称为为纳米米塑塑性性切切削削技技术术;并且且被被加加工工材材料料强强度度越越大大，，实实现现塑塑性性切切削削所所需需的的刃刃口口半半径径越越小小。。刀具具的的超超声声振振动动能能够够以以动动态态方方式式产产生生大大的的压压应应力力。。2.3.3塑性性切切削削的的特特性性切深深方方向向分分力力Ft远大大于于主主切切削削力力Fc(r=Ft/Fc)。切削削力力:Yanetal.,Wear,255,2003,pp.1280-1387.塑性性切切削削形形成成的的表表面面:扫描描电电镜镜（（SEM）照照片片原子子力力显显微微镜镜（（AFM）照照片片表面面粗粗糙糙度度:加工工硅硅片片的的理理想想表表面面粗粗糙糙度度Ra是1.07nm。(f=10m/rev,R=0.5mm)刀具具磨磨损损严严重重，，使使用用寿寿命命大大为为减减小小。。刀具具磨磨损损:Yanetal.,Wear,255,2003,pp.1280-13发展展展展望望*刀具具使使用用寿寿命命的的提提高高和和适适合合纳纳米米塑塑性性切切削削的的刀刀具具材材料料和和刀刀具具结结构构的的开开发发；；*开开发发新新的的适适合合于于实实践践应应用用的的纳纳米米塑塑性性切切削削的的方方式式；；*纳纳米米塑塑性性切切削削机机理理的的研研究究。。3.1高速速切切削削（（highspeedcutting）3.2高速磨磨削（（highspeedgrinding）3高效切切削技技术3.1高速切切削（（highspeedcutting）3.1.1高速切切削的的提出出3.1.2高速切切削的的关键键技术术3.1.3高速切切削的的应用用1刀具材材料和和切削削加工工速度度发展展20世纪前前，碳素钢钢，耐热热温度度低于于200ºC，10m/min；20世纪初初，高速钢钢，500-600ºC，30-40m/min；20世纪30年代，，硬质合合金，800-1000ºC，数百米米/min;目前陶陶瓷、、金刚石石、立立方氮氮化硼硼，1000ºC以上，，一千至至数千千米/min。3.1.1高速切切削的的提出出2高速切切削的的理论论基础础高化速速指标标：dm*n（直径径×转速））>1××106即为高高速3高速切切削特特征切削力力低切削变变形小小，切切屑流流出速速度加加快，，切削削力比常规规降低低30-90%,刀具耐耐用度度提高高70%；热变形形小温升不不超过过3ºC，90%切削热热被切切屑带带走；；材料切切除率率高单位时时间内内切除除率可可提高高3-5倍；高精度度切削激激振频频率远远高于于机床床系统统固有有频率率，加加工平平稳、、振动动小，，可实实现高高精度度、低低粗糙糙度加加工。。减少工工序工件加加工可可在一一道工工序中中完成成，称称为““一次次过””技术术（Onepassmaching）。1高速切切削机机床主轴转转速在在20000r/min以上，，甚至至62000r/min；快速速进给给40-80m/min；高速速电主主轴部部件＋＋滚珠珠丝杠杠或直直线电电机的的进给给系统统＋32位或64位多CPU的CNC控制系系统＋＋强力力高压压冷却却系统统（切切屑））＋温温控循循环水水（冷冷却主主轴电电机、、主轴轴轴承承和直直线电电机等等）＋＋更完完备的的安全全措施施。3.1.2高速切削的的关键技术术德国Heckert

公司SKM400型卧式加工中心SKM400型卧式加工工中心主轴轴系统SKM400型卧式加工工中心的主主要技术参参数HSKA63刀柄规格31主轴功率／／kw15000主轴转速（（r/min）1g最大加速度度100快速移动速速度／（m/min）400×400数控回转工工作台尺寸寸／mm650×650×650主轴运动范范围／mm2高速切削的的刀具系统统对刀具系统统要求：切削热更多多流向刀具具，要求抗抗磨损；必必须具有良良好的平衡衡性，可靠靠定位，高高地安全性性。刀具材料：：刀具材料与与被加工材材料的化学学亲合力要要小，并且且具有优异异的机械性性能、热稳稳定性、抗抗冲击性和和耐磨性。。硬质合金金涂层刀具具（韧性和和抗弯强度度好、涂层层材料高温温耐磨性好好）、陶瓷瓷刀具（与与金属亲和和力小，热热扩散磨损损小，高温温硬度好，，但韧性较较差）、聚聚晶金刚石石刀具（摩摩擦因数低低，耐磨性性强，导热热性好）、、立方氮花花硼刀具（（硬度高，，耐磨性好好，高温化化学稳定性性好，寿命命长）。双定位刀柄柄结构：当超过15000r/min时，离心力力将使主轴轴锥孔扩张张，降低刀刀柄连接刚刚度；该结结构刀柄锥锥部和端面面同时与主主轴定位，，轴向重复复定位精度度可达0.001mm。主要应用于于汽车工业业大批生产产、难加工工材料、超超精密微细细切削、复复杂曲面加加工等不同同领域。航空工业--飞机铝合金金零件、薄薄层腹板件件等直接高高速切削加加工，不再再铆接。汽车制造--高速加工中中心将柔性性生产线效效率提高到到组合机床床生产线水水平。模具制造--对淬硬钢模模具型腔直直接加工，，节省电加加工和手工工研磨等工工序。3.1.3高速切削的的应用3.2高速磨削3.2.1高速磨削基基础3.2.2高速磨削关关键技术3.2高速磨削基基础高速磨削是提高磨削削效率和降降低工件表表面粗糙度度的有效措措施，它与与普通磨削削的区别在在于用很高高的磨削速速度和进给给速度。最最高磨削速速度达500m/s；实际应用用磨削速度度在100m/s～250m/s。高速磨削特特点：尽可能的提提高磨削速速度，若切切除率不变变，则单磨磨粒切削厚厚度降低，，磨削力减减小，降低低表面粗糙糙度，并且且加工刚度度小的零件件时易于保保证精度要要求；维持持原切削力力，可提高高进给速度度，降低加加工时间，，提高生产产效率。可使粗精合合而为一。。磨削切削用用量对比表表磨削参数高50～2000中<60低2～20低0.1～10比金属切除率Q’/(mm3/(mm·s))高80～250高80～250低20～60低20～60砂轮周速Vs/(m/s)高0.5～10高1～30低0.05～0.5高1～30工件进给速度Vw/(m/min)大0.1～30小0.003～0.05大0.1～30小0.001～0.05磨削深度ap/mm高效深磨(HEDG)精密高速磨(PUHSG)高速磨削缓进给磨削普通磨削磨削方法高速主轴须配有连续续自动动平平衡装置3.2.2高速磨削的的关键技术术高速主轴动动平衡系统统1-信号传送单单元2-紧固发兰盘盘3-内装电子驱驱动平衡块块4-磨床主轴高速磨削砂砂轮要求：机械械强度高，，磨粒突出出要大，结结合剂耐磨磨性要好，，高速磨削削时要安全全可靠。砂轮基体：：必须考虑虑高速离心心力作用；；砂轮磨粒--立方氮化硼硼和金刚石石。高速砂轮典典型结构腹板变截面面等力矩结结构，无中中心法兰孔孔多个小螺孔孔安装固定定，降低法法兰孔应力力冷却润滑液液V液等于V砂：冷却润滑效效果好V液大于V砂：清洗效果好好a)V液大于V砂b)V液略大于V砂c)V液=V砂冷却润滑液液出口流速速的影响4.1干式切削工工艺4.2磨削淬硬技技术4绿色切削工工艺技术4.1干式切削工工艺4.1.1干式切削的的提出4.1.2完全干式切切削4.1.3半干式切削削4.1.1干式切削的的提出1切削液的负负面影响*增加制造成成本据德国最新新统计数据据表明：与与切削液有有关的成本本相当于全全部生产成成本的15%~30%，而工具费费用仅占加加工成本的的2%~4%；*增加环境污污染切削液是机机械加工中中造成环境境污染的重重要根源。。在我国，，仅机械工工业废乳化化液的日排排放量据不不完全统计计已近亿吨吨，可见其其问题的严严重性；*危害工人健健康2少无切削液液技术的提提出研究表明：：传统切削削液的冷却却、润滑、、排屑等作作用在加工工过程中并并未得到充充分有效地地发挥。例如高速切削会会在刀具周周围产生离离心高速、、高压气流流，依靠常常规加大切切削液流量量、降低切切削温升的的办法已不不能达到理理想的效果果；微小内内表面加工工。因此，人们们试图不用用或少用切切削液，以以适应降低低成本，减减少环境污污染的要求求，这就是是方兴未艾艾的少无切切削液技术术。干式切削工工艺是一种种节约资源源型的绿色色切削工艺艺技术，过去仅局局限于铸铁铁材料的加加工，现在在已经逐渐渐扩展到不不锈钢等其其它材料。。4.1.2完全干式切切削完全干式切切削法，也也叫高速干式切切削法。机床主轴轴高速回转转(通常在20000～60000r/min)，使用高强度刀具具，小切深深、大走刀刀，进行超超高速切削削加工。切削热90%以上被切屑屑带走，通通过切削工工艺条件的的改变来实实现无切削削液化加工工，其效率率高、成本本低，而机机床、刀具具投入的技技术与成本本很高。目前，欧、、美国家较较为流行，，德国处于国国际领先水水平。据2001年统计，德德国已有8%左右的企业业采用了这这一技术，，预计到2005年德国将有有20%以上的企业业采用这一一技术。干式车削加加工关键问题：：选择适合干干式车削的的刀具；改进刀具几几何形状；；确定干车削削加工条件件。应用实例：：如采用GE超硬磨料公公司的PCBN刀具进行旋旋风铣削加加工丝杠螺螺纹，以硬硬旋风铣削削取代软车车削和精磨磨工序，提提高效率近近100倍。4.1.2完全干式切切削干式滚切加加工关键问题：：提高滚切速速度；快速排屑技技术；开发高性能能的高速滚滚刀等。应用实例：：如采用硬质质合金或陶陶瓷刀具进进行完全干干式加工的的新型滚齿齿机；如滚削汽车车变速箱中中的普通齿齿轮