1 干式切削工艺

1. 高速干式切削工艺
   高速干式切削就是在无冷却液、润滑油的条件下，采用很高的切削速度进行切削加工。因此，干式高速切削需要在一定的切削条件下进行。首先是选用很高的切削速度，尽量缩短刀具与工件的接触时间，再用压缩空气或其它方法移去切屑，以控制工作区域因切屑堆积而造成的温升。随着机床制造技术的发展，提高机床的切削速度并非难事；当切削参数设置正确时，80%的切削热量将被切屑带走，使切削点的温升降低。
   高速干式切削法对刀具有严格的要求，适合高速干式切削的刀具必须具有以下特点：

   1. 刀具材料应具有优异的耐高温性能，可在无切削液的条件下工作。通常采用新型硬质合金、聚晶陶瓷和CBN材料。
   2. 良好的刀具结构设计，使切屑与刀具之间的摩擦系数尽可能小以减少热堆积。最有效的方法是采用刀具表面涂层工艺。
   3. 比湿式切削刀具具有更高的强度和抗冲击韧性。
   国外高速干式切削的研究工作开展较早，条件也较为成熟，西欧国家已有近1/3的企业开始采用。但是，由于高速干式切削对加工条件要求比较苛刻，给机床在线稳定生产造成一定的难度，使用复杂刀具加工时更为突出，因此，该工艺在我国短时期内难以普及。
2. 空气流切削工艺
   空气流切削法包括MQL(微量润滑)切削、低温冷风切削、氮气流切削及蒸气切削法。MQL切削是在切削中用压缩空气加微量润滑剂代替切削油剂；低温冷风切削是在MQL切削法的基础上降低压缩空气的温度进行切削，氮气流切削是在切削中用氮气流代替低温冷风；蒸气切削则是在切削时用蒸气代替切削油剂。
   1996年，日本横川技术研究所、工学院大学的横川和彦教授、横川宗彦副教授等人对低温冷风切削加工技术的研究获得成功。低温冷风切削加工是在切削时使用-10℃～-100℃的低温冷风和非常微量的植物油代替冷却润滑剂实施切削的方法。研究表明：在金属切削过程中，如果只给加工点提供非常微量、润滑效果良好且未被氧化的植物油，加工点会因高温而丧失润滑性，使刀具很快磨损。如果加工时提供低温冷风，加工点的高温化就可得到缓解，达到延缓刀具磨损的目的。如果在给加工点提供低温冷风的同时，再加上润滑效果良好且未被氧化的微量植物油，不仅加工点的高温化可得到缓解，而且刀具的润滑性也可得到保证。试验证明，采用低温冷风切削时，车刀的寿命可以延长两倍以上。采用不同切削方法时的切削寿命对比见图2。

2 低温冷风切削技术的特点

1. 勿需作加工尺寸补偿
   在使用油剂切削时．由于油剂温度高，工件受油温的影响会发生膨胀，加工时往往需要进行尺寸补偿。使用低温冷风切削工艺后，由于采用稳定的低温冷风，太大减少了工件的热变形，因此，勿需进行加工尺寸补偿。
2. 有利于提高加工精度
   研究表明，冷风可以使加工点的温升低于60℃，工件加工界面残留应力趋于零，对提高加工精度具有重要意义。
3. 提高刀具寿命
   试验表明：在同一台机床上使用相同材料的车刀进行切削，分别用+10℃、-5℃、-10℃、-20℃、-30℃的冷风冷却切削点，试验结果太为不同：以横刃面磨损至0.1mm为限，在风温为+10℃时切削长度为140m；风温为-5℃时切削长度为330m；风温为-10℃时切削长度为760m，风温为-20℃时切削长度为1220m，风温为-30℃时切削长度高达1400m。从试验结果可知，采用低温冷风切削可明显提高刀具的使用寿命。
4. 提高加工效率
   在使用油剂切削时，为了防止油雾扩散和油沫飞溅，加工时需要使用护罩，高速切削机床还设有全密封护罩。护罩的使用阻碍了装卸工件，增加了频繁开启时间。采用低温冷风切削可解决这个问题，明显提高加工效率。此外，刀具寿命的延长也提高了机床的加工效率。

3 低温冷风发生装置的研究