农机制造中的绿色加工工艺技术分析__墨水学术,论文发表,发表论文

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摘要：绿色制造是人类社会可持续发展倡议在现代制造业中的体现，现代农机制造业也迫切需要绿色加工工艺技术。为此，分别介绍了干式切削技术和干式磨削技术的绿色特性，并对这两种绿色加工工艺的关键技术进行了分析，特别是对干式切削机床的主要部件特性进行了较为详细的研究，对绿色加工工艺对农机行业的影响进行了展望。
　　关键词：农机工程；绿色加工工艺；综述；农机制造业
　　
　　一、干式切削技术
　　
　　1.干式切削技术的绿色特性
　　由于干式切削技术不采用切削液，也完全得消除了用切削液导致的一系列负面影响，因此有明显的绿色特点。其特性如下：形成的切屑洁净、光滑，易于回收；省去了相应的切削液处理装置,简化了生产设备；不产生环境污染，实现了清洁化生产。
　　2.干式切削的关键技术
　　干式切削加工中，刀具及机床的性能、被加工零件材料特性都影响干式切削的效果。为顺利进行干式切削，就必须对整个工艺系统进行全面考虑，创造一个适宜于干式切削的生产环境。目前，高速干式切削技术还在发展中，以下问题尚需要进一步研究。
　　3.刀具技术
　　干式切削对刀具的要求：刀具的截面形状和几何角度应使刀具切削时产生较小的切削力和摩擦力；刀具材料和涂层材料有良好的耐高温性能；刀具的结构适宜高速切削，刀体与夹紧结构的强度和断裂韧性高，刚性好，以确保安全可靠。随着新型刀具材料的不断出现，刀具的性能不断完善，完全可以承受干切削的不利条件。在干切削时，通过合理选择刀具材料和切削用量，减少切削热的生成，减小加工时的摩擦，可以有效提高干切削刀具的耐用度，使干切削在生产中顺利进行。目前，适用于干式加工的刀具材料有超细颗粒硬质合金、陶瓷、金属陶瓷以及PCBN，CBN，PCD等。需要发展的技术主要包括刀具涂层技术、刀具材料技术、刀具结构和几何参数的设计、可靠的刀具监测装置等。
　　4.干式切削机床
　　干式切削机床要求具有较高的主轴转速、进给速度和较好的刚性，能够充分发挥干式切削刀具的材料性能。要实现干式切削加工，对机床性能选择要处理好两个问题：一是切削区热量迅速散发；二是切屑的快速排出。干切削时，机床加工区产生的热量较大，这些热量如不及时排出将会使机床产生严重的热变形。这不仅会影响工件的加工精度，同时还会影响机床工作的可靠性。因此，干切削机床在结构和功能上有其特殊性。在机床的刚度和结构设计方面，很多制造商将机床床身材料采用了人造花岗岩，来提高床身的刚度或改变床体结构，将立柱和底座合为一个整体，采用新型铸铁材料制成，使其整体刚性得以提高。在高速主轴研制方面，采用独立主轴和电主轴两种结构形式。电主轴是实现高速机床主运动系统“零传动”的典型结构，转速多为1X104~2X104r／min，转速高达10X104~25×104r／min的高速主轴也正在研制开发中…。配置循环冷气系统的设计是在加工区某些关键部位设置温度传感器，用以监控机床温度场的变化，可通过数控系统进行精确到微米级的误差补偿；采用过滤系统可将干切削过程中产生的尘埃颗粒及时滤掉并被风机系统吸走。为防止灰尘进入加工区，机床的主轴部件、液压及电气系统应严加隔离。
　　
　　二、干式磨削技术
　　
　　1.快速点磨削技术
　　快速点磨削(quick—pointgrinding)工艺是由德国Junker公司于1994年开发的一种集CNC和CBN超硬磨料、超高速磨削3大先进技术于一体的高效率与高柔性先进加工工艺，主要用于轴类零件的加工。它采用薄层CBN或人造金刚石超硬磨料砂轮，是新一代数控车削和超高速磨削的极佳结合，是目前超高速磨削最先进的技术形式之一。
　　2.快速点磨削的绿色特性
　　1)砂轮与工件处于点接触状态，接触面积最小，实际磨削速度较高，磨削力大大降低，比磨削能小。砂

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