幹式切削工藝的成敗，關鍵在於找到一種代替冷卻和潤滑的方法。目前，比較成功的幹（gàn）式切削法有兩種：高速幹式切削和低溫冷風切（qiē）削。 

　　一、高速幹式（shì）切削與低溫冷風（fēng）切削（xuē）

　　高（gāo）速幹式切削法 

　　該加工方法是在無冷卻、潤滑油劑的作用下，采用（yòng）很高（gāo）的切削速度進行切削（xuē）加工。幹式切（qiē）削必須選用適當的切削條件。首先，采用很高的切削速（sù）度，盡量縮短刀具與工件間的接觸時間，再（zài）用壓縮空氣或其他類似的方法移去（qù）切屑（xiè），以控製工作區域的溫度。隨著數控技術的廣泛使用，機床剛性和動態性能不斷提高，提高（gāo）機床（chuáng）的切削速度並非（fēi）難事。實踐證明，當切削參數設置（zhì）正確時，切削產生的（de）熱量80%可被切屑帶走。 

　　高速幹式切削法（fǎ）對（duì）刀具有（yǒu）嚴格的（de）要求：①刀具（jù）應（yīng）具有優異的耐高溫性能，可在無切削液條件下工（gōng）作。新型硬質合金、聚晶陶瓷和CBN等切削材料是幹式切削刀（dāo）具的首選材料；②切屑和刀（dāo）具之間的摩擦係數要盡可能（néng）小（最有效的方法是刀（dāo）具表麵塗層），並輔以（yǐ）排屑良好的刀具結構，減少熱量堆（duī）積；③幹式切削刀具還（hái）應（yīng）具有比濕式切削（xuē）刀具更高的強度和抗（kàng）衝擊韌性。 

 
　　低（dī）溫冷風（fēng）切削 

　　該切削方法是一種用-10～-100℃的（de）冷風和非常微量的植物油代替冷卻（què）和（hé）潤滑油劑冷卻的加工（gōng）方法。它由日本明治大學（xué）的橫川和彥等最先提出。研究發現，在金屬切削加工過程中，如果隻給加工點提（tí）供非常微量（liàng）、潤滑效果良好且未氧化的植（zhí）物（wù）油，加工點就會因高溫而喪失潤（rùn）滑（huá）性。若給加工點（diǎn）提供冷風（-10～-100℃），就可以防（fáng）止加工點的高溫化，避免（miǎn）上述情況發生。 冷風切削時（shí）切削性能大大提高。試驗（yàn）表明，冷風切削、磨削（xuē）在性（xìng）能方（fāng）麵（miàn）比（bǐ）油劑切（qiē）削、磨削提高了2倍以上。有、無植物（wù）油切削劑與冷（lěng）風（fēng）時的切削性能對比情況。可以看出，僅使用冷風切削（xuē）就比使用植物的效果好，而冷風與微量（liàng）植（zhí）物油一起使用時，刀（dāo）具的切削性能進一步（bù）加強（qiáng）。試驗時的切削條件（jiàn）：工（gōng）件直徑：f92～f98mm，切削速度：45.1～48.0m/min，進（jìn）給（gěi）：0.5mm，切（qiē）削刀具：刀尖半徑（jìng）R0.4，相當於（yú）SKH4高速鋼，不重磨刀片。 

　　▲無精密潤滑油，無冷風加工（gōng）；-有精密潤滑油（yóu），無冷風（fēng）；

　　●有（yǒu）精密潤滑油，有冷（lěng）風；◆無精密潤滑油，有-16.7℃冷風

　　有（yǒu）、無植物油切（qiē）削劑及（jí）冷風時的切削性能  

  使（shǐ）用溫度非常低的強冷風（fēng）加工時，為防止油劑（jì）凍結而喪失潤滑性，可在加工前，在（zài）刀具表麵塗上微量（liàng）的植物油，然後給加工點供應強冷風。即不讓強冷風（fēng）與油（yóu）劑混在（zài）一起，效果會更好（hǎo）。使用微量植物油劑，不但降低了切削（xuē）能耗，而（ér）且還消除了工件（jiàn）鏽蝕現象。 

　　二、幹式切削在齒輪（lún）加工領域的應用

　　新的硬質（zhì）合金塗層方法和數控機床的使用，使圓柱齒輪製造出現新趨勢：無冷卻的硬質合金（jīn）刀具高速切削。若（ruò）工藝參數按最佳設置，可使加工（gōng）時間（jiān）短，刀具壽命更（gèng）長。日本三菱（líng）公司、美國格裏森公司等都在（zài）這方麵開展了卓有成效的研究（jiū）。 

　　日本三菱公司推出了世界上第（dì）一套（tào）幹式滾切係統。它采用的切（qiē）削速度（dù）是傳統（tǒng）滾切速度的）倍，可達到200m/min。幹式滾切對滾刀有特殊的要求，三菱公司設計的專用幹式（shì）滾刀，采用MACH7高速鋼，表（biǎo）麵塗有（yǒu）專（zhuān）用塗（tú）層，有助於散熱並減少刀具損耗，其（qí）壽命可延長到（dào）一般濕切方式的5倍。這一係統在加工汽車末級（jí）傳動齒輪、大型載重齒輪、汽車（chē）小齒輪及行星齒輪時效果都很理想，生產成本至少降低（dī）40%。 

　　美國格（gé）裏森公司用硬質合金滾刀在Phoenix機床上用幹式切削法加工錐齒輪，與傳（chuán）統的高速鋼（gāng）刀具濕式切削法相比（bǐ），降低切削時間為50%，而且齒輪的表麵粗糙度顯著降低和幾（jǐ）何精度也大大提高，加工精度可達AGMA12～13級。該公司生產的GP係列滾齒機，以其獨特的設計，使其幹切質量能與濕切質量媲美。其床身（shēn）設計成大角度斜坡（pō），以利切（qiē）屑流動（dòng）。床身內部循環冷卻（què），以（yǐ）利於維持熱平衡。此外，機床還配有（yǒu）一套（tào）真空除屑除塵係統。這一係列滾齒機，滾切（qiē）轉速可達3000r/min。 高（gāo）速幹式（shì）切削法有如下優（yōu）點：首先，由於它省去了油屑分離過程，無冷卻潤滑油箱和油屑分離裝置以及相應的電氣設備，因（yīn）此，機床結構緊湊（còu）。其次，這種方法極大地改善了加工環境；加工（gōng）費用也大大降低。為進一步延長刀具壽命、提（tí）高工件質量，可在齒（chǐ）輪幹（gàn）式切削過程中，每小（xiǎo）時使用10～1000ml潤滑油進行微量（liàng）潤滑。這種方法產（chǎn）生的切（qiē）屑可以認為（wéi）是幹切屑，工件的精度、表麵質量和內應力不受微量潤滑油的負麵影響，還可（kě）以用自動控製設備進行過程監測。 

　　美國（guó）費特公司（LMT-Fette）用硬質合金刀具幹式滾切（qiē）齒輪，使齒輪單件加工（gōng）時間和成本明顯（xiǎn）降低。日本堅藤鐵工所開發的KC250H型幹式滾齒機，采用硬質合金滾刀、冷風冷卻、微量潤滑，進行高速滾齒，由於供給的是溫度穩定的冷風（fēng），工件的熱（rè）變形極小。它與傳統的采用高速鋼滾刀KA220型（xíng）濕式滾齒機相比，加工速度提高（gāo）了3.2倍，齒輪精度也明（míng）顯提（tí）高。 

　　三、小結

　　幹式切削與（yǔ）濕式切削相（xiàng）比，不（bú）但極大地提高了機床生產效率（lǜ），降低了工件加工成本，而且有利於保護環境，節約自（zì）然資源。在國外，幹式切（qiē）削的研究和應用都比（bǐ）較廣泛，據（jù）有關部門統計，目前在西歐已有近一半企業采用幹式切削加工。國內雖有部分機構在從事這（zhè）方麵的研（yán）究工作，但在齒輪加工領域內的應用（yòng）還是（shì）空白（bái）。 

　　ISO和JIS14000係列標準（zhǔn）分別於1996年（nián）製（zhì）定（dìng）生效，這些標準對環境管理及監測（cè）有嚴格的規定。它們的實施，無疑是對我國機床產品出口的又一次挑戰。為提高我國產品的技（jì）術含量和工藝創新能力，在國際市場競爭中立於不敗之地，開展幹式切削加工技術的研究和開發是十分（fèn）必要和迫切（qiē）的。