干切削技术是一项庞大的系统工程，需要从刀具技术、 机床结构和工艺过程等各方面采取一系列的措施。
干切削加工的特点
由于不用切削液，因而可以完全消除切削液带来的一系列负 面效应，与湿切削相比它具有以下优点：
(1) 切屑干净、清洁、无污染，易于回收和处理； (2)省去了与切削液有关的传输、回收、过滤等费用，简化了生 产系统，节约了生产成本； (3)省去了与切屑处理有关的费用； (4)不污染环境，也不发生与切削液有关的安全及质量事故。
这是原苏联在上世纪80年代发明的干切削技术，其基本原理 是通过电离器将压缩空气离子化、臭氧化(所消耗的功率不超过 25W)，然后经由喷嘴送至切削区，在切削点周围形成特殊气体 氛围。这样不仅降低切削区的温度，更重要的是能在刀具与切屑 和刀具与工件接触面上形成起润滑作用的氧化薄膜，并使被加工 表面呈压缩压力(可增加零件使用寿命)。
现已经采用的干切削加工工艺有：低温冷风干切削技术； 高速干切削技术；低温干切削技术；静电冷却干切削技术；准 干切削技术等。
干切削的工艺方法研究
（1）完全干、准干切削
通常将在切削区中完全不使用或不直接使用任何切削液的切
削加工称为完全干切削；采用各种方式将少量的切削液直接施于
切削区的加工方法称为准干切削。
热管式刀具结构
(2)干切削的机床技术 研制干切削机床是实现干切削的重要手段之一。这种机床
应该刚性足、功率大、能快速有效地排屑，同时能利用软件系 统补偿温度对加工的影响。 设计干切削机床应考虑的两个特殊问题：
A 切削热的迅速散发； B 切屑及灰尘的快速排出。 (3)干切削的工艺技术
工件材料在很大程度上决定了实施干切削的可能性。改善 材料的可加工性、减少切削过程中的变形和摩擦产生的热量， 是发展干切削的一项关键技术措施。
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。
➢在特殊气体氛围中进行干切削
干切削一般是在大气氛围中进行，但也包括在特殊气体氛围
中（氮气中、冷风中或采用干式静电冷却技术）不使用切削液进
行的切削。试验表明，在某些特殊气体氛围中进行干切削加工，
有利于减少刀具磨损，从而发展成为干切削技术的另一分支。 A 在氮气氛围中进行干切削（吹氮加工）
氮气是不燃性气体，如果切削加工在氮气氛围中进行自然不 会起火，这对干切削加工具有易燃性的镁合金很有意义(湿切削 加工时镁屑处理是个难题)。氮气氛围抑制刀具的氧化磨损，可 保护刀具涂层和防止切屑粘连到刀具，能提高刀具的耐用度。 B 干式静电冷却技术
方面讨论。
1）采用新型的刀具材料
干切削不仅要求刀具材料具有极高的红硬性和热韧性，
而且还必须有良好的耐磨性、耐热冲击和抗粘结性。目前
应用于干式切削加工的刀具材料主要是:超细硬质合金、陶
瓷、立方氮化硼和聚晶金刚石等超硬度材料。
2)采用涂层技术
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。
干切削加工技术
（3）绿色制造是可持续发展的必由之路
干切削加工的内涵
干切削加工就是在切削过程中，在刀具与工件及刀具与切 屑的接触区不用切削液的加工工艺方法。
干切削不是简单地停止使用切削液，而是要在停止使用切 削液的同时，保证高效率、高产品质量、高的刀具使用寿命及
切削过程的可靠性。
不使用切削液的干切削并不能简单实现，因为切削液起着 三个重要作用：1）吸收和带走大量切削热，使传入刀具和工件 的切削热非常少；2）在刀具与工件以及刀具与切屑接触界面上 形成润滑膜，既减少摩擦又抑制切屑粘连到刀具上；3）把切屑 迅速冲走。
1）完全干式切削 车削、铣削、滚齿等加工应用干切削较多，因为这些加工方
法切削刃外露，切屑能很快离开切削区。而封闭式的钻削、铰削 等加工，干切削就相对困难一些，不过目前已有不少此类孔加工 刀具出售，比如德国Titex公司提供适用于干切削的特殊钻头 Alpa22，其钻深与直径之比达到7～8。
就工件材料而言，铸铁由于熔点高和热扩散系数小，最适合 进行干切削，钢特别是高合金钢干切削较困难。对于难加工材料， 则可使用激光辅助进行干切削。
与相同条件下的湿切削相比，干切接触区的摩擦状态及磨损机理发生改变，刀具磨
损加快；
(3)切屑因较高的热塑性而难以折断和控制，切屑的收集和排除
较为困难；
(4)加工表面质量易于恶化。
干切削加工的关键技术
干切削技术是一项庞大的系统工程，需要从刀具技术、机床
下图是一种热管式刀具也可以获得较理想的干切削效果。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。
结构和工艺过程等各方面采取一系列的措施。
（1)干切削加工刀具
TiCN：碳氮化钛 TiALN：氮化铝钛
干式切削刀具必须满足以下条件:1）刀具材料AL20应3: 具氧化有铝良好的 耐热性和耐磨性；2）切屑与刀具之间的摩擦系数SCIo应3nNn4尽e:t：氮可金化属硅能陶小瓷 ；3）
刀 强具度的和槽抗型 冲应 击保 韧证 性排 。屑 下流面畅分、别易从于刀散具热材；料、4）涂刀层具和CHa应SrS几b：i具d高e何：有速硬形钢较质状合高金三的个