冷風(fēng)切削技術(shù)在磨削中的應(yīng)用

1、低溫冷風(fēng)切削技術(shù)應(yīng)用 金屬切削加工是通過刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來完成材料的移除。切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的切削熱，使刀具、工件甚至機(jī)床的溫度升高。為了減少刀具磨損、降低加工部位的溫升，通常使用大量的切削液。但是，使用切削液作為冷卻潤(rùn)滑劑會(huì)造成很多問題。首先是環(huán)境問題：在加工過程中產(chǎn)生的大量油霧、飛濺的油沫以及泄漏的切削液是車間廠房的主要污染源；粘附在切屑上的油污很難清除，往往隨廢水排人江河，污染環(huán)境；在切屑回收過程中，使用燃燒或化學(xué)處理方法清除油污，不僅增加了回收成本，而且再次污染環(huán)境。其次是成本問題：據(jù)日本有關(guān)方面統(tǒng)計(jì)，在金屬切削加工中，刀具使用費(fèi)約占加工成本的8，而與切削液有關(guān)的費(fèi)用(包括采購(gòu)費(fèi)用、

2、管理費(fèi)用、廢液處理費(fèi)用、切削液循環(huán)設(shè)施耗電、油霧處理費(fèi)等)則高達(dá)1530。為了改善加工環(huán)境，1s0 14000系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)境管理及監(jiān)測(cè)進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。為此，各國(guó)政府花費(fèi)大量資金資助“綠色加工”研究，并取得了明顯成效，綠色金屬切削加工技術(shù)的實(shí)施勢(shì)在必行。干式加工作為一種“綠色加工”技術(shù)，將成為未來切削加工的發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)有關(guān)方面估計(jì)，隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，今后幾年，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家會(huì)設(shè)置禁止使用油劑切削機(jī)床出口的國(guó)際貿(mào)易壁壘。因此，如果不充分認(rèn)識(shí)綠色加工的重要性井采取積極措施，我國(guó)現(xiàn)有機(jī)床出口將可能遭受嚴(yán)重?fù)p失。同時(shí)，隨著國(guó)內(nèi)用戶需求的改變，傳統(tǒng)金屬切削加工機(jī)床的市場(chǎng)也會(huì)受到挑戰(zhàn)。因此，

3、應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)“綠色加工”的重要意義，積極推廣干式切削技術(shù)。 1.干式切削工藝 干式切削加工工藝的成敗，關(guān)鍵在于選擇一種可以不用切削液的切削加工方式。目前，開發(fā)比較成功的干式切削工藝有兩種，即高速干式切削法和空氣流切削法。 (1)高速干式切削工藝 高速干式切削就是在無冷卻液、潤(rùn)滑油的條件下，采用很高的切削速度進(jìn)行切削加工。因此，干式高速切削需要在一定的切削條件下進(jìn)行。首先是選用很高的切削速度，盡量縮短刀具與工件的接觸時(shí)間，再用壓縮空氣或其它方法移去切屑，以控制工作區(qū)域因切屑堆積而造成的溫升。隨著機(jī)床制造技術(shù)的發(fā)展，提高機(jī)床的切削速度并非難事；當(dāng)切削參數(shù)設(shè)置正確時(shí)，80的切削熱量將被切屑帶走，使切

4、削點(diǎn)的溫升降低。 高速干式切削法對(duì)刀具有嚴(yán)格的要求，適合高速干式切削的刀具必須具有以下特點(diǎn)： 刀具材料應(yīng)具有優(yōu)異的耐高溫性能，可在無切削液的條件下工作。通常采用新型硬質(zhì)合金、聚晶陶瓷和cbn材料。 良好的刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使切屑與刀具之間的摩擦系數(shù)盡可能小以減少熱堆積。最有效的方法是采用刀具表面涂層工藝。 比濕式切削刀具具有更高的強(qiáng)度和抗沖擊韌性。 國(guó)外高速干式切削的研究工作開展較早，條件也較為成熟，西歐國(guó)家已有近1/3的企業(yè)開始采用。但是，由于高速干式切削對(duì)加工條件要求比較苛刻，給機(jī)床在線穩(wěn)定生產(chǎn)造成一定的難度，使用復(fù)雜刀具加工時(shí)更為突出，因此，該工藝在我國(guó)短時(shí)期內(nèi)難以普及。 (2)空氣流切削工

5、藝 空氣流切削法包括mql(微量潤(rùn)滑)切削、低溫冷風(fēng)切削、氮?dú)饬髑邢骷罢魵馇邢鞣?。mql切削是在切削中用壓縮空氣加微量潤(rùn)滑劑代替切削油劑；低溫冷風(fēng)切削是在mql切削法的基礎(chǔ)上降低壓縮空氣的溫度進(jìn)行切削，氮?dú)饬髑邢魇窃谇邢髦杏玫獨(dú)饬鞔娴蜏乩滹L(fēng)；蒸氣切削則是在切削時(shí)用蒸氣代替切削油劑。 1996年，日本橫川技術(shù)研究所、工學(xué)院大學(xué)的橫川和彥教授、橫川宗彥副教授等人對(duì)低溫冷風(fēng)切削加工技術(shù)的研究獲得成功。低溫冷風(fēng)切削加工是在切削時(shí)使用-10-100的低溫冷風(fēng)和非常微量的植物油代替冷卻潤(rùn)滑劑實(shí)施切削的方法。研究表明：在金屬切削過程中，如果只給加工點(diǎn)提供非常微量、潤(rùn)滑效果良好且未被氧化的植物油，加工點(diǎn)會(huì)因

6、高溫而喪失潤(rùn)滑性，使刀具很快磨損。如果加工時(shí)提供低溫冷風(fēng)，加工點(diǎn)的高溫化就可得到緩解，達(dá)到延緩刀具磨損的目的。如果在給加工點(diǎn)提供低溫冷風(fēng)的同時(shí)，再加上潤(rùn)滑效果良好且未被氧化的微量植物油，不僅加工點(diǎn)的高溫化可得到緩解，而且刀具的潤(rùn)滑性也可得到保證。試驗(yàn)證明，采用低溫冷風(fēng)切削時(shí)，車刀的壽命可以延長(zhǎng)兩倍以上。 近幾年來，國(guó)外對(duì)低溫冷風(fēng)切削技術(shù)的研究已趨成熟，低溫冷風(fēng)切削技術(shù)已為機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)所接受并相繼推出采用該技術(shù)的機(jī)床產(chǎn)品。如日本安田工業(yè)公司的加工中心采用在電機(jī)軸、刀桿軸的中心插入絕熱風(fēng)管的結(jié)構(gòu)，使-30的低溫冷風(fēng)直通刀刃，該結(jié)構(gòu)太大改善了切削條件，更有利于低溫冷風(fēng)切削加工工藝的實(shí)施。此外，日本三

7、井精機(jī)推出的加工中心、岡本工作機(jī)械推出的平面磨床、森精機(jī)推出的車床等都使用了低溫冷風(fēng)切削技術(shù)。為了保證切屑的迅速處理，這些機(jī)床的結(jié)構(gòu)都作了較大的調(diào)整。同時(shí)，與之配套的低溫冷風(fēng)發(fā)生系統(tǒng)的生產(chǎn)也實(shí)現(xiàn)了商品化，并正在成為日本機(jī)床行業(yè)新的銷售熱點(diǎn)。 2低溫冷風(fēng)切削技術(shù)的特點(diǎn) (1)勿需作加工尺寸補(bǔ)償 在使用油劑切削時(shí)由于油劑溫度高，工件受油溫的影響會(huì)發(fā)生膨脹，加工時(shí)往往需要進(jìn)行尺寸補(bǔ)償。使用低溫冷風(fēng)切削工藝后，由于采用穩(wěn)定的低溫冷風(fēng)，太大減少了工件的熱變形，因此，勿需進(jìn)行加工尺寸補(bǔ)償。 (2)有利于提高加工精度 研究表明，冷風(fēng)可以使加工點(diǎn)的溫升低于60，工件加工界面殘留應(yīng)力趨于零，對(duì)提高加工精度具有重

8、要意義。 (3)提高刀具壽命 試驗(yàn)表明：在同一臺(tái)機(jī)床上使用相同材料的車刀進(jìn)行切削，分別用+10、-5、-10、-20、-30的冷風(fēng)冷卻切削點(diǎn)，試驗(yàn)結(jié)果太為不同：以橫刃面磨損至0.1mm為限，在風(fēng)溫為+10時(shí)切削長(zhǎng)度為140m；風(fēng)溫為-5時(shí)切削長(zhǎng)度為330m；風(fēng)溫為-10時(shí)切削長(zhǎng)度為760m，風(fēng)溫為-20時(shí)切削長(zhǎng)度為1220m，風(fēng)溫為-30時(shí)切削長(zhǎng)度高達(dá)1400m。從試驗(yàn)結(jié)果可知，采用低溫冷風(fēng)切削可明顯提高刀具的使用壽命。(4)提高加工效率 在使用油劑切削時(shí)，為了防止油霧擴(kuò)散和油沫飛濺，加工時(shí)需要使用護(hù)罩，高速切削機(jī)床還設(shè)有全密封護(hù)罩。護(hù)罩的使用阻礙了裝卸工件，增加了頻繁開啟時(shí)間。采用低溫冷風(fēng)切

9、削可解決這個(gè)問題，明顯提高加工效率。此外，刀具壽命的延長(zhǎng)也提高了機(jī)床的加工效率。 除此之外，由于機(jī)床不再使用切削油，因此，可以直接觀察加工狀態(tài)，有利于操作；可以節(jié)約機(jī)床切削油循環(huán)系統(tǒng)、油霧分離裝置等的制造費(fèi)用，降低機(jī)床制造成本；可以節(jié)約機(jī)床切削油循環(huán)系統(tǒng)占用的車間面積，降低零件加工成本；同時(shí)，更有利于難切削材料的加工。3低溫冷風(fēng)發(fā)生裝置的研究 要采用低溫冷風(fēng)切削技術(shù)，最重要的是必須配置相應(yīng)的低溫冷風(fēng)發(fā)生裝置。目前國(guó)外如日本已有多家工廠生產(chǎn)這種裝置，已形成商品的低溫冷風(fēng)發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)形式主要有：氮?dú)饬靼l(fā)生裝置、使用低沸點(diǎn)工質(zhì)作冷媒的間接冷卻裝置以及通過壓縮空氣冷凍循環(huán)的間接冷卻方式等，但其價(jià)格都

10、比較昂貴。(日本生產(chǎn)的低溫冷風(fēng)發(fā)生裝置的價(jià)格隨冷風(fēng)排放量的大小不同，每臺(tái)分別在150萬日元340日元之間)。 國(guó)內(nèi)對(duì)低溫冷風(fēng)發(fā)生裝置的研究也在順利進(jìn)行。目前，實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)已經(jīng)投入試驗(yàn)使用。相信國(guó)產(chǎn)低溫冷風(fēng)發(fā)生裝置的研制成功必將推動(dòng)我國(guó)干式切削技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。 冷風(fēng)發(fā)生裝置及風(fēng)冷卻切削用技術(shù)(組圖)切削或磨削加工中使用切削液的主要作用是冷卻和潤(rùn)滑，為了提高其性能往往都添加含有s(硫)、p(磷)、cl(氯)等化學(xué)元素的極壓添加劑這些物質(zhì)污染環(huán)境并對(duì)人體有害、而且使用完了的切削液必須進(jìn)行處理，增加了費(fèi)用。因此，不使用切削液的干式切削和準(zhǔn)干式切削已成為綠色切削工藝的研究熱點(diǎn)，但由于在一定條件

11、下，無任何冷卻措施的干式切削還無法滿足加工要求，還需要對(duì)刀具進(jìn)行一定的冷卻和潤(rùn)滑，因此出現(xiàn)了風(fēng)冷卻加工技術(shù)。本文重點(diǎn)介紹有關(guān)風(fēng)冷卻的加工技術(shù)及裝置。1.風(fēng)冷卻加工系統(tǒng)圖1 風(fēng)冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成風(fēng)冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示。一般由壓縮空氣供給源、空氣除濕器、空氣冷卻器、絕熱管、微量供油裝置、風(fēng)嘴、吸塵管和集塵器構(gòu)成。從空氣供給源來的空氣經(jīng)過除濕器將水分除去后，送入空氣冷卻器冷卻至-30，再經(jīng)絕熱管由風(fēng)嘴將冷風(fēng)送至切削部位。同時(shí)向加工點(diǎn)噴少量的無害植物油，以防銹并且有一定潤(rùn)滑作用。在風(fēng)嘴的對(duì)面設(shè)有集塵裝置以收集廢屑和風(fēng)塵，通過集塵器內(nèi)的過濾器將切屑濾去。2.空氣的冷卻方法及要求制冷的方法有很多，常見的制

12、冷原理可歸結(jié)為4種：液體汽化制冷、氣體膨脹制冷、渦流管制冷和熱點(diǎn)制冷。原則上講這些制冷方式都可用于空氣的冷卻。但目前作為切削用冷卻空氣的方法有使用液體氮等低沸點(diǎn)介質(zhì)的間接冷卻方式、使用制冷劑的壓縮機(jī)循環(huán)間接制冷方式、利用壓縮空氣的絕熱膨脹直接制冷方式和渦流管的制冷方式等。使用低沸點(diǎn)介質(zhì)的間接冷卻圖2 使用低沸點(diǎn)介質(zhì)的間接冷卻方式圖2 為使用低沸點(diǎn)介質(zhì)的間接冷卻方式的原理圖。這種制冷方式使用氮等對(duì)人體無害、無環(huán)境污染的低沸點(diǎn)氣體，可在有關(guān)工廠液化，再加入風(fēng)冷卻系統(tǒng)中，在常溫常壓下蒸發(fā)吸熱，使空氣冷卻。此種冷卻方式由于液氮是在外部液化的，在系統(tǒng)內(nèi)部?jī)H存在和空氣的熱交換，因此冷卻部分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。另外

13、，液氮的汽化溫度是-180，因此可將空氣冷卻到-100以下，溫度可由液氮的流量控制，過冷時(shí)可通過加熱器加熱。但采用此種方式進(jìn)行連續(xù)實(shí)際切削時(shí)需要大容量的儲(chǔ)液器，因此不太實(shí)用。另外，由于液氮等低沸點(diǎn)液體在外部制備，因而加大了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本。循環(huán)壓縮式間接制冷圖3 循環(huán)壓縮式間接制冷方式循環(huán)壓縮式間接制冷方式如圖3所示。該方式使用低沸點(diǎn)的制冷劑，由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹閥構(gòu)成閉環(huán)冷卻系統(tǒng)。根據(jù)制冷效率和蒸發(fā)溫度選用作為制冷劑的氣體。此種制冷方式廣泛用于家用冰箱及冷凍倉(cāng)庫，在溫度控制和能耗效率方面都比較理想。經(jīng)蒸發(fā)器蒸發(fā)的氣體由壓縮機(jī)加壓到所定壓力，在冷凝器中液化，儲(chǔ)存到儲(chǔ)液器中，儲(chǔ)液器內(nèi)

14、的高壓液體在設(shè)定壓力以下經(jīng)膨脹閥減壓進(jìn)入蒸發(fā)器，蒸發(fā)吸熱將空氣冷卻，再變成氣體回到壓縮機(jī)，冷風(fēng)溫度可通過蒸發(fā)器內(nèi)的壓力和液體供給量進(jìn)行設(shè)定。此種制冷方式分為蒸發(fā)溫度(壓力)、冷凝溫度(壓力)；按能耗方式分為單級(jí)壓縮循環(huán)、多級(jí)壓縮二元冷凍循環(huán)等?？諝饨^熱膨脹直接制冷圖4 空氣絕熱膨帳直接制冷方式空氣絕熱膨脹的直接制冷方式如圖4所示：此種制冷方式是利用高壓空氣的絕熱膨脹，降低冷卻氣體本身的溫度，屬于開放型的直接制冷方式。由空氣壓縮機(jī)或管路來的常溫、高壓空氣進(jìn)入膨脹機(jī)，使其在設(shè)定壓力以下膨脹，通過發(fā)電、外部機(jī)器驅(qū)動(dòng)等消耗空氣的能量使溫度下降。冷風(fēng)出口溫度由進(jìn)入膨脹機(jī)氣源壓力和膨脹機(jī)的出口氣體壓力及膨

15、脹機(jī)的性能決定。目前能產(chǎn)生-90冷風(fēng)的設(shè)備已經(jīng)實(shí)用化。渦流管直接制冷1.噴嘴 2.孔板 3.渦流室 4.控制閥圖5 渦流管直接制冷方式圖5所示為渦流管制冷的原理圖。高壓空氣通過渦流管時(shí)將產(chǎn)生渦旋運(yùn)動(dòng)，由于渦流內(nèi)外氣體存在壓力差(密度差)而產(chǎn)生溫度差中心部分的氣體為低溫氣體，外側(cè)為高溫氣體。冷風(fēng)的溫度與入口氣體壓力和排出的氣體流量有關(guān)。此制冷方式不需要另外的動(dòng)力，僅用一個(gè)渦流管即可，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但由于需有一部分氣體作為熱氣排出，因此，制冷效率要差一些。實(shí)施風(fēng)冷卻切削加工對(duì)空氣冷卻系統(tǒng)的要求實(shí)施風(fēng)冷卻切削技術(shù)的關(guān)鍵要控制好風(fēng)冷卻的4個(gè)要素：溫度、壓力、流量和方向。無論是哪種制冷方法都應(yīng)滿足以下要求：

16、應(yīng)能與一般工廠現(xiàn)有風(fēng)壓配合使用；輸送管徑要盡量大，以減少由管路造成的流量損失；冷風(fēng)溫度和風(fēng)量應(yīng)可調(diào)；冷風(fēng)的輸出應(yīng)能夠暫停；要在短時(shí)間內(nèi)使冷風(fēng)溫度達(dá)到要求；風(fēng)嘴應(yīng)盡量接近冷卻點(diǎn)，距冷卻點(diǎn)20mm以上時(shí)冷風(fēng)溫度上升較多上述4種制冷方法。目前日本應(yīng)用最多，并且壓縮機(jī)循環(huán)制冷方式已達(dá)到商品化。3.風(fēng)冷卻切削的優(yōu)缺點(diǎn)及研究方向風(fēng)冷卻切削的優(yōu)點(diǎn)：因不使用切削液，因此，不產(chǎn)生cl、s、p等元素，無化學(xué)污染，有利于環(huán)保：節(jié)約了切削液的購(gòu)入費(fèi)用及其相關(guān)的設(shè)備費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用；不需要處理切削液，防止了地球暖化，節(jié)省了處理費(fèi)用；不使用切削液而節(jié)省了地球資源；由于不使用切削液其切屑可以直接利用。但風(fēng)冷卻切削目前也存在以

17、下問題：切屑收集問題；純風(fēng)冷卻時(shí)刀具的潤(rùn)滑問題；已加工工件的防銹問題；冷風(fēng)的噪聲問題；目前風(fēng)冷卻切削研究的主要方向有：提高冷卻性、減少冷卻空氣量；降低風(fēng)嘴的噪聲;開發(fā)潤(rùn)滑性好的刀具；研究高效的切屑收集方法。冷風(fēng)切削技術(shù)在磨削中的應(yīng)用探討一、概況 在汽輪機(jī)制造中，90%以上的部套、零件都需要進(jìn)行金屬切削加工，而金屬切削加工離不開刀具。一般來說，刀具制造的最后工序?yàn)槟ハ?，磨削質(zhì)量的好壞直接影響到刀具的應(yīng)用質(zhì)量、生產(chǎn)效率和壽命。通常情況下，提高磨削質(zhì)量的主要措施，一是砂輪的合理選取，二是磨削時(shí)冷卻潤(rùn)滑液的選擇。對(duì)一般刀具制造而言：平面、內(nèi)、外圓磨削加工都可使用切削液，但在萬能工具磨床(刀具磨床)、鏟

18、齒磨床和拉刀磨床精磨刀具時(shí)，由于機(jī)床結(jié)構(gòu)的原因，就無法使用切削液。此時(shí)如為提高加工效率，再選用較大的切削用量，則刀具表面極易出現(xiàn)燒傷、退火、裂紋等缺陷。這些毛病都將直接影響到刀具的精磨質(zhì)量和使用壽命、效率，并增加制造成本，而此時(shí)如采取使用干式(準(zhǔn))冷風(fēng)切削工藝，就能較好地解決這一難題。 二、冷風(fēng)切削技術(shù)的應(yīng)用 冷風(fēng)切削技術(shù)的基本原理 用低溫空氣代替切削液，是改善冷卻條件的新辦法。冷風(fēng)切削技術(shù)是近年來國(guó)際較為流行的一種加工方式，主要為防止(切削液等)污染、改善加工環(huán)境，提高切削效率、延長(zhǎng)刀具使用壽命(特別是解決難加工材料的加工)降低加工成本的高效加工配套技術(shù)。所以國(guó)際公認(rèn)它是一種綠色切削技術(shù)，歐

19、、美、日、俄等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)已在較大范圍推廣應(yīng)用。 冷風(fēng)切削技術(shù)是用-10-50左右的低溫氣體，混合微量無公害油劑(1020毫升/小時(shí))代替切削液進(jìn)行潤(rùn)滑、降溫和排屑，它是目前國(guó)際上廣為流行的mql(微量潤(rùn)滑)切削方法的延伸。 冷風(fēng)切削加工系統(tǒng)主要由：壓縮空氣源、空氣粗過濾清潔系統(tǒng)、ctl系列低溫冷風(fēng)射流機(jī)(或中央冷風(fēng)射流機(jī))、高保溫管道、微量油霧化器和各型冷風(fēng)噴嘴等組成。它通過空氣粗過濾清潔系統(tǒng)過濾、凈化車間壓縮空氣、再經(jīng)ctl低溫冷風(fēng)射流機(jī)對(duì)這些空氣進(jìn)行低溫處理，得到干燥而潔凈的低溫冷風(fēng)，溫度一般在-50以下，并可自由調(diào)節(jié)；微量油霧化系統(tǒng)可按加工需要，生成非常微量的無公害油劑并混入冷風(fēng)內(nèi)，

20、對(duì)切削點(diǎn)進(jìn)行微量潤(rùn)滑。工作時(shí)，只要打開冷風(fēng)射流機(jī)的電源，按說明書啟動(dòng)設(shè)備，讓低氣流通過高保溫管道和微量油霧化器，并將冷風(fēng)噴嘴置于切削點(diǎn)附近、對(duì)準(zhǔn)切削點(diǎn)，便可進(jìn)行冷風(fēng)切削了。 冷風(fēng)切削設(shè)備的使用和主要參數(shù)的選用 冷風(fēng)設(shè)備主要有下列部件組成：空氣壓縮機(jī)、低溫冷風(fēng)射流機(jī)、微量油霧化器、噴射器、刀具(砂輪)等組成，我們應(yīng)用的設(shè)備由重慶成田低溫加工技術(shù)有限公司提供，其主要參數(shù)為進(jìn)氣壓力0.6-0.8mpa，進(jìn)氣溫度40，出氣額定流量3.0nm3/min，出氣壓力0.3mpa，出氣溫度-50。 冷風(fēng)切削技術(shù)的使用效果好壞，除和設(shè)備本身的性能、質(zhì)量密切相關(guān)外還與正確、合理使用設(shè)備和參數(shù)選擇有關(guān)，根據(jù)我們近三

21、年對(duì)冷風(fēng)設(shè)備的應(yīng)用，我們認(rèn)為有下列幾點(diǎn)應(yīng)予以重視和引起注意。 使用前的準(zhǔn)備 要檢查風(fēng)源質(zhì)量 一般來說，工廠使用的壓縮空氣，風(fēng)源是由壓縮空氣總站通過管道輸送到各使用車間的，由于常年使用，管內(nèi)因生銹、氣源中混入雜質(zhì)、油污、積水等常會(huì)使管道風(fēng)口堵塞，導(dǎo)致工作風(fēng)量和壓力顯著下降，造成加工點(diǎn)得不到充分的冷卻，因此在使用前，必須開機(jī)一段時(shí)間來檢查風(fēng)源的質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)風(fēng)源質(zhì)量不好，則應(yīng)立即采取疏通管道或增加過濾器等措施處理。 要檢查保溫管的密封和長(zhǎng)度是否合理 連接冷風(fēng)機(jī)和壓縮空氣出口處的保溫管，是確保能長(zhǎng)久低溫供氣的重要環(huán)節(jié)，保溫管安裝好后，要檢查確保兩端無泄露現(xiàn)象，為了避免管內(nèi)溫度升高和氣壓的穩(wěn)定，保溫管不

22、宜過長(zhǎng)，只要能滿足正常工作就行，也不要因進(jìn)氣管卷曲影響供氣質(zhì)量。 要檢查冷風(fēng)機(jī)主要零件的聯(lián)接質(zhì)量和設(shè)備的排風(fēng)口前不要有任何屏障 因設(shè)備在發(fā)貨運(yùn)輸過程中的顛簸和裝配中的不慎，常會(huì)出現(xiàn)聯(lián)接件的松動(dòng)(包括電器和機(jī)械零件)，所以在開機(jī)前必須予以檢查，排風(fēng)口如有屏障，會(huì)造成設(shè)備排氣不暢，從而使設(shè)備溫度升高，不能長(zhǎng)時(shí)間的正常工作。 冷風(fēng)噴頭與安裝位置的確定 在加工過程中，為使砂輪得到良好、充分的冷卻，宜用兩個(gè)噴頭同時(shí)將冷風(fēng)噴射在工件和砂輪的表面。噴頭安裝時(shí)應(yīng)將其分別夾持在經(jīng)改裝過的百分表磁力座上，然后將其固定在機(jī)床的床身或刀架上。工作時(shí)，讓上下兩個(gè)噴管的噴頭同時(shí)對(duì)準(zhǔn)被磨刀具的前后面進(jìn)行噴射冷卻。 冷風(fēng)冷卻

23、溫度的優(yōu)選 使用冷風(fēng)切削設(shè)備對(duì)冷風(fēng)溫度的優(yōu)選至關(guān)重要，一般來說，冷風(fēng)溫度低一點(diǎn)好，在磨削加工時(shí)，如果選用-10-25這一段溫度區(qū)間，則由于冷風(fēng)在保溫輸送系統(tǒng)等中間環(huán)節(jié)的損耗過大，噴出的氣體實(shí)際溫度相對(duì)較高，此時(shí)，由于磨削點(diǎn)得不到充分的冷卻，會(huì)影響到冷風(fēng)切削的最佳效果，但是，如果長(zhǎng)時(shí)間選取設(shè)備最低(-50以下)溫度區(qū)間，則將對(duì)制冷系統(tǒng)(低溫冷風(fēng)射流機(jī))的使用壽命造成不良影響，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間摸索和探討實(shí)踐，我們認(rèn)為：磨削時(shí)優(yōu)選冷風(fēng)溫度控制在-40-45最為合理，這和日本相關(guān)資料，把冷風(fēng)磨削溫度控制在-40左右為最佳的論述完全一致。 冷風(fēng)切削應(yīng)用時(shí)的維護(hù) 刃磨刀具前、后刀面的機(jī)床，一般都不使用切削液，所以

24、機(jī)床都未配置防護(hù)裝置，而冷風(fēng)切削技術(shù)在這些機(jī)床上使用，磨粒的飛濺會(huì)對(duì)操作工人的健康產(chǎn)生不利影響，為此，我們?cè)谶@些機(jī)床上配置安裝了防護(hù)罩，為了便于操作人員觀察磨削情況，防護(hù)罩根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)用透明有機(jī)玻璃板彎曲成型制成，可自由移動(dòng)，同時(shí)還配備了吸塵器。 三、使用效果分析 將冷風(fēng)切削技術(shù)應(yīng)用于刀具制造上，一開始，我們?cè)谌f能工具磨床上試用，選擇被加工刀具的原則：一是先選擇修磨進(jìn)口和價(jià)格昂貴的高性能高速鋼刀具，二是復(fù)雜和需要成批制造的專用刀具?？己嗽囉眯Ч闹笜?biāo)則為：加工效率的提高、刀具壽命的延長(zhǎng)、加工質(zhì)量的改善和綜合成本的降低等四個(gè)方面。經(jīng)過篩選，決定在磨削上采用冷風(fēng)切削技術(shù)的刀具是我廠常用的關(guān)鍵刀具縱

25、樹型輪槽半精、精銑刀以及加工葉片成組成型銑刀經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證對(duì)比發(fā)現(xiàn)：使用冷風(fēng)技術(shù)磨削加工這些刀具，主要獲得如下效果： 刀具加工效率的提高 在切削速度、走刀速度基本不變的情況下，在加工材料為w2mo9cr4vco8(m42)的輪槽銑刀時(shí)，采用冷風(fēng)切削技術(shù)制造的刀具其吃刀深度(背吃刀量)由原來不用冷風(fēng)切削時(shí)ap=0.02-0.03mm，增加到現(xiàn)在(采用冷風(fēng)切削技術(shù))的ap=0.05-0.06mm，而在加工材料為w6mo5cr4v2(m2)的大直徑成型銑刀時(shí)，吃刀深度由原來干切削的ap=0.03-0.05mm，增加到現(xiàn)在(采用冷風(fēng)切削技術(shù))的ap=0.05-0.10mm，切削效率平均提高80%以上。 刀

26、具使用壽命的延長(zhǎng) 由于采用冷風(fēng)切削技術(shù)后，切削力減小，磨削溫度顯著降低，所以刀面和刀刃基本未出現(xiàn)退火現(xiàn)象，減少了刀刃材料晶格局部相變的可能性，因此，經(jīng)驗(yàn)證：經(jīng)采用冷風(fēng)切削技術(shù)刃磨的刀具其加工工件長(zhǎng)度和刃磨次數(shù)都有較大程度的增加，與傳統(tǒng)刃磨方式相比，刀具壽命可延長(zhǎng)30%左右。 加工表面質(zhì)量的改善 冷風(fēng)切削技術(shù)在刀具刃磨中的使用，能使刀刃更加鋒利，特別在精加工中它可使加工表面粗糙度值降低將近一級(jí)(和傳統(tǒng)刃磨方法相比)，這樣就可使涂層質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，從而使刀具獲得更高的耐用度。 初次試用證明，冷風(fēng)切削技術(shù)在萬能工具磨床、拉刀磨床和鏟齒磨床上刃磨高速鋼刀具是成功的，取得的效果也是顯著的。冷風(fēng)切削技術(shù)在我廠刀具刃磨工藝中的應(yīng)用已有兩年多時(shí)間，由于在效率、壽命和質(zhì)量方面的提高，因此，它的綜合經(jīng)濟(jì)效益也是明顯的。 冷風(fēng)切削技術(shù)這一新型清潔加工技術(shù)在我廠刀具刃磨上的應(yīng)用受到制造部門和使用部門的廣泛歡迎。大家認(rèn)為，它的確是一種綠色切削和有利于環(huán)保的新技術(shù)，但應(yīng)用中我們也發(fā)現(xiàn)在設(shè)備、工藝和最佳