一、高速干式切削发展趋势
所谓干式切削就是完全不用冷却润滑液的切削，而部分工序用冷却润滑液，部分工序不用冷却润滑液的切削，称为准干式切削，人们称它们为绿色切削。二十多年前，切削液非常便宜，它所占生产车间成本的比例不足3%，可现在切削液占生产车间成本的比例上升到12-15%，而且那些含油的切削液排放污染，以及切削液高温产生的烟雾治理，都会让制造厂家花费更多额外的费用。现在工业发达国家，非常重视干式切削的研究与应用，并且取得了可喜的进步。随着高速切削应用范围日益广泛，刀具材料和结构不断发展，机床性能的不断完善，高速干式切削的应用在不久的将来会越来越广泛。
在我国高速干式切削还没有引起人们的足够重视，很多人认为切削液是取得良好加工表面质量，提高刀具寿命的必需条件，切削加工不可能离开切削液的概念在他们心中根深蒂固，思想上一下子不能接受干式切削，存在着很大的思维惯性阻力。事实上，随着刀具材料的日益发展，新的硬质合金牌号刀具，特别是那些涂层牌号刀具，在高速、高温切削条伯下，完全可以不用切削液，切削效率会更高，特别是那些继续切削，切削区温度超高，更不适宜用切削液。例如，当切削区温度高于 130m/min时，刀尖切入工件不到40秒，切削液在到达切削区之前就已经蒸发了，冷却效果微乎其微，切削液反而会使刀具产生温度的激烈变化，尽管高速干式切削时，也会有类似的加热和冷却，但加入了切削液，温度变化会大得多，刀具自工件切出时冷却，切入时温度又骤然上升，刀具就会产生热应力，导致刀具产生裂纹，大大缩短刀具使用寿命。相反，高速干式切削通常能处长刀具寿命。例如，我厂原来在T618M上用YT30刀片精镗孔，刚开始使用切削液，切削速度为80m/min，做10-15件就要换刀，后改为用机夹小模块刀具SCGT09T308-PF、GC4015、切削速度为300m/，不使用切削液，可以做60-70件才换刀。
当然，并不是说，要人们现在马上就淘汰切削液，对于钻削来说，目前切削液还是需要的，另外，对于低速切削难加工材料以及表面粗糙度高的地方，暂时还离不开切削液，只是会带来非常有害的环境污染，需要花高额的治理费用。人们从现在开始心里上要接受并重视干式切削，并做好干式切削来临时的技术准备工作。高速干式切削对切削刀具和切削机床都有更高的要求。
二、对切削刀具的要求
高速干式切削刀具最重要特征是：耐高温性、耐磨性、高强度和高冲击韧性。目前，适用在高速干式切削的刀具材料主要有：硬质合多涂层刀具、金属陶瓷刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)、聚晶金刚石(PCD)等，刀具材料必须根据加工材料和加工性质来选择。①硬质合金涂层刀具的涂层就像一层热屏障，具有能抵制从切削区到刀片的热传导，来减缓温度的冲击。用薄涂层刀片进行干式切削可以延长刀具寿命40%，涂层材料氮化钛(TiN)在所有涂层刀具中占80%，然而在高速干式切削的情况下，最好选用涂层氮铝钛(TiAlN)，在高温连续切削时，TiAlN优于TiN四倍。②金属陶瓷是一种先进的硬质合金，比常规的硬质合金能承受更高切削温度，但缺乏硬质合金的耐冲击性、韧性和强度。金属陶瓷最适用于精度高、表面粗糙度高的连续表面的切削加工。陶瓷刀具类似于金属陶瓷，比硬质合金具有更高的化学稳定性，可以在高速切削条件下长时间地持续加工，特别适合加工灰铸铁、球墨铸铁、淬硬钢、未淬硬钢和耐热合金钢的切削加工，但它不能加工铝材。③立方氮化硼CBN是一种非常硬的刀具材料，具有极好的高温硬度，可以高达2000℃，尽管比硬质合金脆得多，比陶瓷耐热性和化学稳定性差，但是它比陶瓷刀具有较高的冲击强度和抗破碎能力。因此CBN刀具最好用于加工硬度高于HRC48的淬火钢。④聚晶金钢石PCD是最硬的刀具材料，它是最耐磨的，刀具寿命是硬质合金的100倍。PCD对黑色金属的亲和力，会引起化学反应，因此PCD材料只能用于加工非铁材料、有色金属，尤其是适用于磨擦很厉害的高硅铝金属。
高速干式切削，除了必须考虑刀具材料的选用外，还必须改进刀结构和几何参数。刀具与切屑之间的磨擦系数要尽可能小，排屑流畅，易于散热，宽阔的容屑槽有助于切屑的排除，增大刀具前角，可以减小切削力和切削热，刀具的前角可以适当加大些，另外，刀具主副切削刃连接处应有采用修圆刀尖或倒角刀尖，增大刀具圆角，加大刀尖附近刃区长度，能有效地提高刀具的高温强度和耐磨性。
三、对切削机床的要求
高速干式切削，选定正确的机床和恰当的装备是很重要的。切削机床必须足够高的刚性，较高的生产效率和机床精度的稳定性。机床的结构应设计成没有聚集切屑的洼坑和高台，能迅速排除切削热源，保持机床精度的稳定性。机床的冷却应采用喷雾、冷风或压缩空气。排屑方式常用排屑螺旋与传送器将切屑排到机床外，如果排屑器出了故障可以用压缩空气将切屑排到机床外。为了保护导轨、丝杆等精密零部件，机床应设计有防护罩和灰尘收集器。
四、结束语
高速干式切削可以保护环境和降低生产成本，刀具材料必须具有耐高温性、耐磨性、高强度和高冲击韧性，刀具结构要设计成切削力小、磨擦力小、排屑效果好的几何结构，采用大前角和大圆度切削角。切削机床必须较高的刚性、抗振性和热稳定性，机床要配有灰尘收集器和空气传送系统。
