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温度。例如瑞士开发的 MOVIC”涂层丝锥，刀具表面涂覆有一层 MOS2。切削实验表明:未
涂层丝锥只能加工 20 个螺孔;用 TiAlN 涂层丝锥时可加工 1000 个螺孔，而 MoS2 涂层的
丝锥可加工 4000 个螺孔。高速钢和硬质合金经过 PVD 涂层处理后，可以用于干切削。原
来只适用于进行铸铁干切削的 CBN 刀具，在经过涂层处理后也可用来加工钢、铝合金和

 

其他超硬合金。

 

实际上 ，涂层有类似于冷却液的功能，它产生一层保护层，把刀具与切削热隔离开来，
使热量很少传到刀具，从而能在较长的时间内保持刀尖的坚硬和锋利。表面光滑的涂层还
可以减少摩擦来降低切削热，保持刀具材料不受化学反应的作用，因为在大多数高速干
切削中，高温对化学反应有很大的催化作用。TiAlN 涂层和 Mo2 软涂层还可交替涂覆，形
成一个多涂层刀具，既有硬度高、耐磨性好的特性，又有摩擦系数小、切屑易流出的优点，
有优良的替代冷却液的功能。在干切削技术中，刀具涂层发挥着非常重要的作用。
3.

 

刀具几何形状设计

干切削刀具通常以月牙洼磨损为主要失效原因，这是因为加工中没有切削液，刀具和切
屑接触区域的温度升高所致。因此，通常应使刀具有大的前角和刃倾角，但前角增大后，
刀刃强度会受影响，此时应配以适宜的负倒棱或前刀面加强单元，这样使刀尖和刃口会
有足够体积的材料和较合理的方式承受切削热和切削力，同时减轻了冲击和月牙洼扩展

 

对刀具的不利影响，使刀尖和刃口可在较长的切削时间里保持足够的结构强度。
近几年来，国外开发了许多大前角车削刀片(如美国 Carboloy 公司推出的一种 ME-13 新型
硬质合金刀片上的前角达 34°)和带正前角的螺旋形刀刃铣削刀片(这种刀片沿切削刃几乎
有恒定不变的前角，背前角或侧前角可由负变正或由小变大)，旨在减少机床的驱动功率，

 

并通过减小切削力，降低切削温度来满足干切削时对刀具的要求。

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日本三菱金属公司开发出一种适用于干切削的 回转型车刀 ，该刀具采用圆形超硬刀片，
刀片的支持部分装有轴承，在加工中刀片能自动回转，使切削刃始终保持锋利，具有工
效高、加工质量好、刀具寿命长等特点。

还有一种热管式刀具也可以获得较理想的干切削效果。图 2 所示为热管式车刀。它们的结
构与普通车刀基本相同，所不同的是在刀杆体内部制成了热管。热管内的工作介质一般为
丙酮、乙醇和蒸溜水三种。热管是一种高效的传热元件，它利用的是沸腾吸热和冷凝放热
这两个最强的传热机理，热管的热导率是相当的银、铜棒的几百倍。热管刀具是一种自冷
却刀具，故无需再从外部浇注切削液，尤其适合于在数控机床、加工中心和自动生产线上
应用。
5 

 

总结和展望

干式加工与湿式加工相比，不但提高了生产效率，降低了生产成本，而且有利于环保，
是一种理想的、清洁的金属切削加工方法。干切削技术从出现到现在不到十年的历史，它
是一种新兴的绿色制造技术。二十一世纪的制造业对绿色环保的要求越来越高，干切削技
术作为一种绿色制造工艺对于节省资源、保护环境和降低成本具有重要意义。随着机床技
术和各种超硬耐高温刀具材料及其涂层技术的迅猛发展以及相关工艺研究的深人，干切

 

削技术必将在金属切削领域得到广泛的应用。