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冷风切削技术简介
㈠清洁切削是目前金属切削加工业的主要课题
切削剂是金属切削加工业的主要污染源，这些有害液体的随意排放、粘附在切屑上的露天放置，加工时的飞溅、升腾，长时间的泄漏，最终将污染到饮用水源，土地和空气，破坏生态环境，严重影响人类键康，祸害自己、映及子孙；同时，长期使用切削剂给企业增添的负担，人们早已用生产成本概念合理地解释，而国内知道，清洁切削可以大幅度提高效率的人还很少。数控化带来了高效率的生产，也产生更大的切削热量，使得切削剂的用量大增。
为了改善环境、节约自然资源，也作为一种壁垒；1996年9月ISO14000环境标准和以后的ISO16000健康标准在欧洲通过，发达国家对因冷却剂产生污染的处罚力度在逐年加大，使得这些国家与切削剂有关的费用迅速增加，机械零件的加工成本也随之升高。在此情况下，干式加工技术就成为数控化后，发达国家金属切削加工业所面临的主要课题，人们开始寻找既能保证环境清洁、节约能源，又能降低成本、提高效率的好办法。
目前，国际上主要流行如下几种清洁切削的方法：
1．全干式切削法
也叫高速干式切削法，其特点是：主轴转速非常高，一般在2～6万转/分(最高的可达20万转/分)，需要使用高强度刀具，用很小的吃刀量，让切削热还来不急传导到刀刃上就随切屑带走。这种方法生成的切屑很薄、每分钟的切除量很大，加工效率较高。不足之处是：不适合对传统设备的改造，设备一次性投资大。
2．半(亚)干式切削法
也可称为气流切削，是用气体(最好是低温气体)混合微量油雾(MQL)代替液态切削剂的切削方法，它的特点是：对主轴转速高低、刀具强度等工厂现有条件没有严格要求，尤其适合对传统设备的清洁改造，让设备在清洁化的同时，提高了效率，使企业受益。
3．全封闭法
是将机床全部封闭起来，连油气都不泻漏，切削液等完全在机内循环的方法。
这种方法，往往用于较小设备，对传统设备的改速困难。
㈡ 冷风切削是较适合我国国情的一种清洁加工工艺
全干式切削是一种理想的清洁加工方式，但是，由于它对机床、刀具条件要求苟刻，一次性投资大，一时难以大量推广，相比之下，冷风切削技术更适合我国国情，更有利于用现代工艺技术改造传统装备。这项技术，不仅能改善环境、节约油剂，而且，它的最大好处还在于：可以成倍延长刀具使用寿命，缩短机床准备时间，提高加工效率和质量，使企业从清洁加工中受益。这些己经被生产实践所证实。
㈢冷风切削技术的发展现状
1. 日本的冷风切削技术
日本是最早将冷风切削技术用于工业化生产的国家。该技术96年前后提出，98年商品化的冷风射流机试制成功。据调查：日本与气流切削(冷风切削)技术配套的产品已投入市场，并且形成系列。
2. 我国冷风切削技术的研究开始活跃
我国有关冷风切削技术的研究工作起步并不晚，第一项专利于98年初申报，目前，本公司与该技术有关的专利申报已达九项，受国家科技创新基金100万元无偿资助，研制的冷风射流机已经实现商品化，国内尚无单位生产。
图2.韩国造使用-20℃冷风的加工中心
图3、冷风铣削现场 图4.用内冷却车刀车削高温合金
㈣ 冷风切削技术的机理
冷风切削是将冷风射流机生成的?30℃～?50℃的低温气流，混入非常微量的无公害油剂(每小时10～20毫升)喷向切削点，代替大量冷却油剂进行切削的，被日本人称为新世纪的切削法。
一般认为，液体的热容量此气体大得多，因此，它所带走的切削热也更多，但是，情况并不那样简单。美国密西根工艺大学的研究发现：“当大量加注冷却剂，会出现，加注过程没有连续性和切削点冷却不均的现象，刀具的刃尖会产生不规则的冷热交替变化、这就是热冲击，对刀具的使用寿命非常不利”。即是说：传统湿式切削法的大流量切削液，并没有很好地起到连续的冷却和润滑作用。
连读的润滑是最好的润滑，气体的热容量比液体小，但黏度也小得多，流通性好，在压力作用下，它能把细微的油粒，连续不断地送达切削点周围的每一间隙，以实施冷却和润滑，减少了热冲击，延缓了切削热向刀具和工件表面的传导，降低了刀具和工件的温升，对延长刀具寿命非常有利。
此外，由于切削点低温化，工件表面变碎，材料易于切除，减少了粘刀现象，也降低了切削力，积屑瘤的生成强度相对减弱，刀具的粘着磨损也能得到适当的控制
㈤ 冷风切削技术的优点
冷风切削技术具有如下优点：
●切屑不含油剂，可以直接回收，降低成本。
●没有切削剂，有利于操作、检测和监控，不影响职工情绪。
●无需考虑针对加工温度变化所实施的尺寸补修，质量稳定。
●刀具寿命可以成倍延长，降低成本、缩短机床准备时间。
●有利于钛、镁、铝、镍、铬、铜、钨合金等多种难切削和薄壁材料的加工。
●由于切削点温升低，可以加大切削量，效率可以显著提高。
●有利于企业 IS014000 和 IS016000 标准的认证。
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㈠清洁切削是目前金属切削加工业的主要课题
切削剂是金属切削加工业的主要污染源，这些有害液体的随意排放、粘附在切屑上的露天放置，加工时的飞溅、升腾，长时间的泄漏，最终将污染到饮用水源，土地和空气，破坏生态环境，严重影响人类键康，祸害自己、映及子孙；同时，长期使用切削剂给企业增添的负担，人们早已用生产成本概念合理地解释，而国内知道，清洁切削可以大幅度提高效率的人还很少。数控化带来了高效率的生产，也产生更大的切削热量，使得切削剂的用量大增。
为了改善环境、节约自然资源，也作为一种壁垒；1996年9月ISO14000环境标准和以后的ISO16000健康标准在欧洲通过，发达国家对因冷却剂产生污染的处罚力度在逐年加大，使得这些国家与切削剂有关的费用迅速增加，机械零件的加工成本也随之升高。在此情况下，干式加工技术就成为数控化后，发达国家金属切削加工业所面临的主要课题，人们开始寻找既能保证环境清洁、节约能源，又能降低成本、提高效率的好办法。
目前，国际上主要流行如下几种清洁切削的方法：
1．全干式切削法
也叫高速干式切削法，其特点是：主轴转速非常高，一般在2～6万转/分(最高的可达20万转/分)，需要使用高强度刀具，用很小的吃刀量，让切削热还来不急传导到刀刃上就随切屑带走。这种方法生成的切屑很薄、每分钟的切除量很大，加工效率较高。不足之处是：不适合对传统设备的改造，设备一次性投资大。
2．半(亚)干式切削法
也可称为气流切削，是用气体(最好是低温气体)混合微量油雾(MQL)代替液态切削剂的切削方法，它的特点是：对主轴转速高低、刀具强度等工厂现有条件没有严格要求，尤其适合对传统设备的清洁改造，让设备在清洁化的同时，提高了效率，使企业受益。
3．全封闭法
是将机床全部封闭起来，连油气都不泻漏，切削液等完全在机内循环的方法。
这种方法，往往用于较小设备，对传统设备的改速困难。
㈡ 冷风切削是较适合我国国情的一种清洁加工工艺
全干式切削是一种理想的清洁加工方式，但是，由于它对机床、刀具条件要求苟刻，一次性投资大，一时难以大量推广，相比之下，冷风切削技术更适合我国国情，更有利于用现代工艺技术改造传统装备。这项技术，不仅能改善环境、节约油剂，而且，它的最大好处还在于：可以成倍延长刀具使用寿命，缩短机床准备时间，提高加工效率和质量，使企业从清洁加工中受益。这些己经被生产实践所证实。
㈢冷风切削技术的发展现状
1. 日本的冷风切削技术
日本是最早将冷风切削技术用于工业化生产的国家。该技术96年前后提出，98年商品化的冷风射流机试制成功。据调查：日本与气流切削(冷风切削)技术配套的产品已投入市场，并且形成系列。
2. 我国冷风切削技术的研究开始活跃
我国有关冷风切削技术的研究工作起步并不晚，第一项专利于98年初申报，目前，本公司与该技术有关的专利申报已达九项，受国家科技创新基金100万元无偿资助，研制的冷风射流机已经实现商品化，国内尚无单位生产。
图2.韩国造使用-20℃冷风的加工中心
图3、冷风铣削现场 图4.用内冷却车刀车削高温合金
㈣ 冷风切削技术的机理
冷风切削是将冷风射流机生成的?30℃～?50℃的低温气流，混入非常微量的无公害油剂(每小时10～20毫升)喷向切削点，代替大量冷却油剂进行切削的，被日本人称为新世纪的切削法。
一般认为，液体的热容量此气体大得多，因此，它所带走的切削热也更多，但是，情况并不那样简单。美国密西根工艺大学的研究发现：“当大量加注冷却剂，会出现，加注过程没有连续性和切削点冷却不均的现象，刀具的刃尖会产生不规则的冷热交替变化、这就是热冲击，对刀具的使用寿命非常不利”。即是说：传统湿式切削法的大流量切削液，并没有很好地起到连续的冷却和润滑作用。
连读的润滑是最好的润滑，气体的热容量比液体小，但黏度也小得多，流通性好，在压力作用下，它能把细微的油粒，连续不断地送达切削点周围的每一间隙，以实施冷却和润滑，减少了热冲击，延缓了切削热向刀具和工件表面的传导，降低了刀具和工件的温升，对延长刀具寿命非常有利。
此外，由于切削点低温化，工件表面变碎，材料易于切除，减少了粘刀现象，也降低了切削力，积屑瘤的生成强度相对减弱，刀具的粘着磨损也能得到适当的控制
㈤ 冷风切削技术的优点
冷风切削技术具有如下优点：
●几乎无?染，改善生产条件，
●对身体无伤害，保护职工健康。
●节约切削剂采购费，降低成本。●切屑不含油剂，可以直接回收，降低成本。
●没有切削剂，有利于操作、检测和监控，不影响职工情绪。
●无需考虑针对加工温度变化所实施的尺寸补修，质量稳定。
●刀具寿命可以成倍延长，降低成本、缩短机床准备时间。
●有利于钛、镁、铝、镍、铬、铜、钨合金等多种难切削和薄壁材料的加工。
●由于切削点温升低，可以加大切削量，效率可以显著提高。
●有利于企业 IS014000 和 IS016000 标准的认证。