幹式切削工（gōng）藝的成敗，關鍵在於找到一種代替冷卻和潤滑的方法。目前（qián），比較成功的幹式切削法有（yǒu）兩種（zhǒng）：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（fǎ） 

　　該加工（gōng）方（fāng）法是在無冷卻、潤滑油劑的作用下，采用很高的切削速度進行（háng）切削加工。幹式切削必須選（xuǎn）用適當的切（qiē）削條件。首先，采用很高（gāo）的切削速度，盡量縮短刀具與工件間的接觸時間（jiān），再用壓縮空氣或其他類似的方法移去切屑，以（yǐ）控製（zhì）工作區域的溫度。隨著數控技術的廣泛使用，機床（chuáng）剛（gāng）性和動態性能不斷提高（gāo），提高機（jī）床的切削速度並非難事。實踐證明，當（dāng）切削參數設置正確（què）時，切削產生的熱量80%可（kě）被切屑帶走。 

　　高速幹式（shì）切削法（fǎ）對刀具有嚴格的要求：①刀具應具有優異的耐高溫性能，可在無切削（xuē）液條件下工作。新型（xíng）硬質合金、聚晶陶瓷和CBN等切削材料是幹式切削刀具的（de）首選材料；②切屑和刀具之間的（de）摩擦係數（shù）要盡可能小（最（zuì）有效（xiào）的方法是（shì）刀具表麵塗層），並輔以排屑良好的刀具結構，減少熱量堆積；③幹（gàn）式切削刀（dāo）具還（hái）應具有比濕式切削刀（dāo）具更（gèng）高的強度和抗衝擊韌性（xìng）。 

 
　　低（dī）溫冷風切削 

　　該切削方法是一種用（yòng）-10～-100℃的冷風和非常微量的植物油代替冷卻和潤滑油劑冷卻的（de）加工方法。它由日本明治大學的橫（héng）川和彥等最（zuì）先提出。研究發現，在（zài）金屬切削加工過程中，如（rú）果隻給加工點提供非常微量、潤滑效果良好且未氧化的植物油，加工點就會因（yīn）高溫而（ér）喪失（shī）潤滑性。若給加工點提供冷風（-10～-100℃），就可以防止加工點的高溫化，避（bì）免（miǎn）上述情況（kuàng）發生。 冷風切削時切削性能大大提高。試驗表明，冷風（fēng）切削、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（yǔ）冷風時的切削性能對比情（qíng）況。可以看出，僅使（shǐ）用冷風切削就比使（shǐ）用（yòng）植物的效（xiào）果好，而冷風與微量植物油一（yī）起使用（yòng）時，刀（dāo）具的（de）切削性能進一步加強。試驗時的切削條件：工件直徑：f92～f98mm，切削速度：45.1～48.0m/min，進給：0.5mm，切削（xuē）刀（dāo）具（jù）：刀尖半徑R0.4，相當於SKH4高（gāo）速鋼，不（bú）重磨刀片。 

　　▲無精密潤滑油，無冷風（fēng）加（jiā）工；-有精密潤滑油，無（wú）冷風；

　　●有精密潤滑油，有冷風；◆無精密（mì）潤滑油，有-16.7℃冷風

　　有、無植物油切削劑（jì）及冷風時（shí）的切削性能（néng）  

  使用溫度非常低的強冷風加工時，為防止油劑凍結而喪失潤滑性，可在加工前，在（zài）刀具表麵塗上微量的植物油，然後給加工點供應強冷風。即（jí）不讓（ràng）強冷風與油劑混在一起，效（xiào）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現象。 

　　二、幹式（shì）切削在齒輪加（jiā）工領域的應用

　　新的硬質合金（jīn）塗層方法和數控（kòng）機床的使用，使圓柱齒輪製造出現新趨勢：無冷卻的硬（yìng）質合金刀具高速切（qiē）削。若工藝（yì）參數按最佳設置（zhì），可使加工（gōng）時間短，刀具（jù）壽命更長。日本三菱（líng）公司、美國格裏森公司等都在（zài）這（zhè）方麵開展了卓（zhuó）有成效的研究。 

　　日本三菱公司推出了世界上第一套幹式滾切係統（tǒng）。它采用的切削速（sù）度（dù）是傳統滾切速（sù）度的（de））倍，可（kě）達到200m/min。幹式滾切對滾刀有特殊的要求，三菱公司設計（jì）的（de）專用（yòng）幹式滾刀（dāo），采用MACH7高速鋼，表麵塗（tú）有專用塗層（céng），有助於散熱並減少刀（dāo）具損（sǔn）耗，其壽命可延長到一般濕切方式的5倍。這一係統在加工汽車末級傳動齒輪、大（dà）型載重（chóng）齒（chǐ）輪、汽車小齒輪及行星齒輪時（shí）效果都很理想，生產成本至少降低40%。 

　　美國格裏森公司用硬質合金滾刀在（zài）Phoenix機床上用幹式切削法加工錐齒輪，與傳統的高速鋼刀（dāo）具濕式切削法相比，降低切削時（shí）間為50%，而且齒輪的表麵粗糙度顯著降低和幾何精度也大大（dà）提高，加工（gōng）精度可達AGMA12～13級（jí）。該（gāi）公司生產的GP係列滾齒機，以其獨特的設計（jì），使其幹（gàn）切質量能與濕（shī）切質（zhì）量媲美。其床（chuáng）身設計成大角度斜坡（pō），以利切屑流動。床身內部循環冷卻，以利於維持（chí）熱平衡。此外，機床還配有（yǒu）一套真空除屑除塵（chén）係統。這一係列滾齒機，滾切轉速可達3000r/min。 高速幹式切削法有如下優點：首先，由於它省去了油屑分離過程，無冷卻潤滑（huá）油箱和油屑分離裝（zhuāng）置以及相（xiàng）應的電氣設備，因此（cǐ），機床結構緊湊（còu）。其次（cì），這種方法極大地改善了加工環境（jìng）；加工費用也大大降低。為進一（yī）步延（yán）長刀具壽（shòu）命、提高工件質量（liàng），可在齒輪幹式切削過程（chéng）中（zhōng），每小時使用10～1000ml潤滑（huá）油進行微量潤滑。這種方法產生的切屑可以認為是（shì）幹切屑，工件的精度、表麵質量和內應力不受微（wēi）量潤滑油的負麵影響，還可以用自動控製（zhì）設備進行過程監測。 

　　美國費特公司（LMT-Fette）用硬質合金刀具幹式滾切齒輪（lún），使齒輪單（dān）件加工時間和成本明（míng）顯降低。日本堅（jiān）藤鐵工所開發的KC250H型幹（gàn）式滾齒機，采用硬質合金滾（gǔn）刀、冷風冷卻、微量潤滑，進行高（gāo）速滾齒，由於供給的是溫度穩定（dìng）的冷風，工（gōng）件的熱變形極小。它與傳統的采用高速（sù）鋼滾刀KA220型濕式（shì）滾齒機相比（bǐ），加工速度提高（gāo）了3.2倍（bèi），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（dàn）極大地提高了機床生（shēng）產效率，降低了（le）工件加工成本，而且有（yǒu）利於保護環境（jìng），節約自（zì）然（rán）資源。在（zài）國外，幹式切削的研究和應用都比較廣泛，據有關部門統計，目前（qián）在西歐已有近一半企業采用幹（gàn）式切（qiē）削加工。國（guó）內雖有（yǒu）部分機構在從事這方麵的研究工（gōng）作，但在齒輪加工領域內的應用（yòng）還是空白。 

　　ISO和JIS14000係列標（biāo）準分別於1996年製定生效，這些標準對環境管理（lǐ）及監測有嚴格的規定。它們的實施，無（wú）疑是對我國機床產品出口的又（yòu）一次（cì）挑戰。為提高我國產品的技術含量和工藝創（chuàng）新能力（lì），在國際（jì）市場競（jìng）爭中立於不敗之地，開展幹式切削加工技術的研（yán）究和開發是十分（fèn）必要和迫切的。