二、干式切削在齒輪加工領(lǐng)域的應(yīng)用

  新的硬質(zhì)合金涂層方法和數(shù)控機(jī)床的使用，使圓柱齒輪制造出現(xiàn)新趨勢：無冷卻的硬質(zhì)合金刀具高速切削。若工藝參數(shù)按*設(shè)置，可使加工時間短，刀具壽命更長。日本三菱公司、美國格里森公司等都在這方面開展了卓有成效的研究。 

  日本三菱公司推出了世界上*套干式滾切系統(tǒng)。它采用的切削速度是傳統(tǒng)滾切速度的） 倍，可達(dá)到200m/min。干式滾切對滾刀有特殊的要求，三菱公司設(shè)計的干式滾刀，采用MACH7高速鋼，表面涂有涂層，有助于散熱并減少刀具損耗，其壽命可延長到一般濕切方式的5倍。這一系統(tǒng)在加工汽車末級傳動齒輪、大型載重齒輪、汽車小齒輪及行星齒輪時效果都很理想，生產(chǎn)成本至少降低 40%。

   美國格里森公司用硬質(zhì)合金滾刀在Phoenix機(jī)床上用干式切削法加工錐齒輪，與傳統(tǒng)的高速鋼刀具濕式切削法相比，降低切削時間為50%，而且齒輪的表面粗糙度顯著降低和幾何精度也大大提高，加工精度可達(dá)AGMA12～13級。該公司生產(chǎn)的GP系列滾齒機(jī)，以其*的設(shè)計，使其干切質(zhì)量能與濕切質(zhì)量媲美。其床身設(shè)計成大角度斜坡，以利切屑流動。床身內(nèi)部循環(huán)冷卻，以利于維持熱平衡。此外，機(jī)床還配有一套真空除屑除塵系統(tǒng)。這一系列滾齒機(jī)，滾切轉(zhuǎn)速可達(dá) 3000r/min。

  高速干式切削法有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，由于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(yīng)的電氣設(shè)備，因此，機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊。其次，這種方法極大地改善了加工環(huán)境；加工費(fèi)用也大大降低。為進(jìn)一步延長刀具壽命、提高工件質(zhì)量，可在齒輪干式切削過程中，每小時使用 10～1000ml潤滑油進(jìn)行微量潤滑。這種方法產(chǎn)生的切屑可以認(rèn)為是干切屑，工件的精度、表面質(zhì)量和內(nèi)應(yīng)力不受微量潤滑油的負(fù)面影響，還可以用自動控制設(shè)備進(jìn)行過程監(jiān)測。

  美國費(fèi)特公司（LMT-Fette）用硬質(zhì)合金刀具干式滾切齒輪，使齒輪單件加工時間和成本明顯降低。日本堅藤鐵工所開發(fā)的KC250H型干式滾齒機(jī)，采用硬質(zhì)合金滾刀、冷風(fēng)冷卻、微量潤滑，進(jìn)行高速滾齒，由于供給的是溫度穩(wěn)定的冷風(fēng)，工件的熱變形極小。它與傳統(tǒng)的采用高速鋼滾刀KA220型濕式滾齒機(jī)相比，加工速度提高了3.2倍，齒輪精度也明顯提高。

  三、小結(jié)

  干式切削與濕式切削相比，不但極大地提高了機(jī)床生產(chǎn)效率，降低了工件加工成本，而且有利于保護(hù)環(huán)境，節(jié)約自然資源。在國外，干式切削的研究和應(yīng)用都比較廣泛，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，目前在西歐已有近一半企業(yè)采用干式切削加工。國內(nèi)雖有部分機(jī)構(gòu)在從事這方面的研究工作，但在齒輪加工領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用還是空白。

  ISO和JIS14000系列標(biāo)準(zhǔn)分別于1996年制定生效，這些標(biāo)準(zhǔn)對環(huán)境管理及監(jiān)測有嚴(yán)格的規(guī)定。它們的實(shí)施，無疑是對我國機(jī)床產(chǎn)品出口的又一次挑戰(zhàn)。為提高我國產(chǎn)品的技術(shù)含量和工藝創(chuàng)新能力，在市場競爭中立于不敗之地，開展干式切削加工技術(shù)的研究和開發(fā)是十分必要和迫切的。