02.11.2012
Nya destinationer i kylvätska storm för metallbearbetning

1. Olja istället för emulsion

I början av 90-talet. Förslag till ersättning av kylmedelsemulsioner till rena oljor ansågs ur synvinkel av analysen av den totala kostnaden för processen. Den viktigaste invändningen var den högsta kostnaden för vattenfria arbetsvätskor (5-17% av den totala kostnaden för processen) jämfört med vattenbaserat kylmedel.
För närvarande är ersättning av kylmedelsemulsioner att rengöra olja den möjliga lösningen av många problem. När du använder rena oljor är fördelen inte bara i priset, men också för att förbättra kvaliteten på metallbearbetning, liksom för att säkerställa säkerhet på arbetsplatsen. När det gäller säkerhet är rena oljor mindre skadliga när de utsätts för öppna områden av mänsklig hud, snarare än emulsion. Det finns inga biocider och fungicider i deras sammansättning. Vattenfritt kylvätska har ett längre livslängd (från 6 veckor för enskilda maskiner till 2-3 år i centraliserade cirkulationssystem). Användningen av rena oljor har en mindre negativ effekt på ekologin. Rengör oljor ger högkvalitativt metallbearbetning praktiskt taget i alla stadier av processen (mer än 90%).
Byte av oljemulsionen ger bättre kylvätskande förmåga, förbättrar ytkvaliteten under slipning (efterbehandling) och ökar väsentligt livslängden för utrustningen. Prisanalysen visade att under tillverkningen av växellådan minskar kostnaden för nästan alla steg två gånger.
Vid användning av vattenfritt kylmedel ökas livslängden hos utrustningen på CBN (kubiknitridbor) och sträckhål med 10-20 gånger. Dessutom kräver bearbetningen av gjutjärn och mjuka stål inte ytterligare korrosionsskydd. Detsamma gäller för utrustningen, även om det skyddande lagret av färg är skadat.
Den enda nackdelen med vattenfritt kylmedel är fördelningen i processen med metallbearbetning av en stor mängd värme. Värmeavlägsnande kan minska fyra gånger, vilket är särskilt viktigt med operationer som borrning av fast koldioxidmaterial. I detta fall bör viskositeten hos de tillämpliga oljorna vara så låga som möjligt. Detta leder emellertid till en minskning av arbetssäkerheten (oljedimma, etc.), och evakuatorn beror emellertid exponentiellt på reduktion av viskositet. Dessutom reduceras flarepunkten. Detta problem kan lösas med hjälp av icke-traditionella (syntetiska) oljebaser som kombinerar den höga utloppstemperaturen med låg avdunstning och viskositet.
De första oljorna som uppfyller dessa krav var blandningar av hydrokrackande oljor och estrar, som uppträdde i slutet av 80-talet. XX-talet och rena eteriska oljor mottagna till marknaden i början av 90-talet.
De mest intressanta är oljorna baserade på estrar. De har mycket låg avdunstning. Dessa oljor är produkter av olika kemiska strukturer, erhållna från både djur och vegetabiliska fetter. Förutom lågdunstning kännetecknas eteriska oljor av goda tribologiska egenskaper. Även utan tillsatser ger de minskad friktion och slitage på grund av sin polaritet. Dessutom kännetecknas de av ett högt viskositetstemperaturindex, explosion-brandsäkerhet, hög biostabilitet och kan användas inte bara som kylvätska, men också som smörjoljor. I praktiken är det bättre att använda en blandning av eteriska oljor och hydrokrackoljor, eftersom de tribologiska egenskaperna är höga, och deras pris är betydligt lägre.

1,1. Familj av multifunktionellt kylvätska

Användningen av rena oljor var det avgörande steget i att optimera kostnaden för smörjmedel i metallbearbetningsprocesser. Vid beräkning av kylmedelskostnaden underskattades påverkan av kostnaden för smörjmedel som användes i metallbearbetning. Studier i Europa och Förenta staterna har visat att under året uppträder blandningen av hydrauliska vätskor från kylvätska från tre till tio gånger.
I fig. 1 Dessa data ges i grafisk form för 10-årsperioden i den europeiska bilindustrin.

I fallet med kylvätska som appliceras på vattenbasis leder ingreppet av signifikanta mängder oljor i kylvätska till en allvarlig förändring av emulsionskvaliteten, vilket förvärrar kvaliteten på metallbearbetning, orsakar korrosion och leder till en ökning av kostnaden. Vid användning av rena oljor är kylvätskekontaminering med smörjmedel oåterkalleligt och blir ett problem endast när bearbetningsnoggrannheten börjar minska och utrustningsslitage ökar.
Trender att använda rena oljor som kylvätska metallarbete öppnar ett antal kostnadsreduktionsmöjligheter. En analys som utförs av tyska maskinbyggare visade att i genomsnitt i varje typ av metallbearbetningsmaskiner används sju olika namn på smörjmedel. Detta väcker i sin tur problem med läckor, kompatibilitet och värde för alla använda smörjmedel. Det felaktiga valet och användningen av smörjmedel kan leda till utgången av utrustningsfelet, vilket sannolikt kommer att medföra produktionsstopp. En av de möjliga lösningarna på detta problem är användningen av multifunktionella produkter som uppfyller ett brett spektrum av krav och kan ersätta smörjmedel av olika uppdrag. Ett hinder för användningen av universella vätskor är kraven i standarden Iso.till hydrauliska vätskor Vg. 32 och 46, eftersom modern hydraulisk utrustning utvecklas med hänsyn till viskositetsvärdena som anges i dessa standarder. Å andra sidan kräver metallbearbetning låg viskositet för att minska förluster och förbättra värmeavlägsnande vid höghastighetsmetallskärning. Dessa motsättningar i viskositetskrav med olika användning av smörjmedel är tillåtna med hjälp av tillsatser, vilket minskar den totala kostnaden.
Fördelar:
. Oundvikliga förluster av hydrauliska och permafrontoljor förvärras inte kylvätska.
. Kvalitets oföränderlighet, vilket gör det möjligt att utesluta komplexa analyser.
. Användningen av kylvätska som smörjoljor minskar den totala kostnaden;
. Förbättring av tillförlitligheten minskar resultaten av processen och hållbarheten hos utrustningen avsevärt den totala produktionskostnaden.
. Universitetsansökan.
Den rationella användningen av universella vätskor är att föredra för konsumenten. Ett exempel på detta kan fungera som en motorkonstruktion. Samma olja kan användas i primärbehandlingen av cylinderblocket och när de är honade. Sådan teknik är mycket effektiv.

1,2. Tvättmedelslinjer

Dessa rengöringsmedel måste eliminera tvättmedel på en vattenbasis för att undvika bildning av oönskade blandningar med hydrofila oljor. Fast föroreningar avlägsnas från ultrafiltreringsoljor och tvättmedel (energiförbrukning för rengöring och pumpvatten, analysen av kvaliteten på avgasvatten) kan uteslutas, vilket leder till en minskning av den totala produktionskostnaden.

1,3. Avlägsnande av metallavfall och utrustning

Det korrekta urvalet av tillsatser gör det möjligt att ingripa med oljeprocessen från metallavfall och från utrustning. Volymen av återvinning är upp till 50% av förlusten.

1,4. Utsikter för universella vätskor - " Unifluid»

Framtida för lågkvalitativ olja, som kommer att användas som hydraulisk vätska, och som kylvätska för metallbearbetning. Universell vätska " Unifluid»Utvecklat och testat i det tyska forskningsprojektet sponsrat av jordbruksdepartementet. Denna vätska har en viskositet av 10 mm 2 / s vid en temperatur av 40 ° C och visar utmärkta resultat vid tillverkning av bilmotorer i metallbearbetningsprocesser, för smörjning och kraftledningar, inklusive hydrauliska system.

2. Minimering av antalet smörjmedel

Förändringar i lagstiftning och förbättring av miljöskyddskraven avser och kylvätskeproduktion. Med tanke på internationell konkurrens tar metallbearbetningsindustrin alla möjliga åtgärder för att minska produktionskostnaden. Analys av bilindustrin, publicerad på 90-talet, visade att de viktigaste problemen med kostnaden orsakas av användningen av vätskor, och kostnaden för kylvätska i det här fallet spelar en viktig roll. Det verkliga värdet orsakas av systemets värde, kostnaden för arbetskraftskostnader och kostnaderna för att upprätthålla vätskor i arbetsförhållanden, kostnaden för rengöring av både vätskor och vatten, såväl som bortskaffande (fig 2).

Allt detta leder till det faktum att mycket uppmärksamhet ägnas åt en eventuell minskning av användningen av smörjmedel. En signifikant minskning av mängden kylvätska som används som resultat av att använda ny teknik gör det möjligt att minska produktionskostnaden. Detta kräver emellertid att sole-funktionen, så som värme, nedgång i friktion, avlägsnas avlägsnande av fasta föroreningar, med andra tekniska processer.

2.1. Analys av kylmedelsbehov för olika metallbearbetningsprocesser

Om kylvätskan inte används, är det naturligtvis utrustningen under drift överhettad, vilket kan leda till en strukturell förändring och ledighet av metall, en förändring i storlek och till och med nedbrytning av utrustning. Användningen av kylvätska, för det första tillåter att avlägsna värme och för det andra reducerar friktion under metallbearbetning. Om utrustningen är gjord av kollegeringar kan dock användningen av kylvätska, tvärtom leda till dess uppdelning och därmed minska livslängden. Och ändå leder användningen av kylvätskor (speciellt på grund av deras förmåga att minska friktionen) till en ökning av utrustningsens livslängd. Vid slipning och honinging är användningen av kylvätska extremt viktig. Kylsystemet spelar en stor roll i dessa processer, eftersom den normala temperaturen på utrustningen bibehålls, vilket är mycket viktigt i metallbearbetning. Vid avlägsnande av chipsen står cirka 80% av värmen ut, och kylmediet utför en dubbel funktion här, kylning av både skär och chips, vilket förhindrar eventuell överhettning. Dessutom går en del av de grunda spånarna ihop med kylvätska.
I fig. 3 visar behovet av kylvätska med olika metallbearbetningsprocesser.

Torr (utan kylvätska) metallbearbetning är möjlig med processer som krossning, och mycket sällan - vid skärning och borrning. Men det är omöjligt att uppmärksamma det faktum att torrbearbetning med den geometriskt felaktiga änden av skärverktyget är omöjligt, eftersom i detta fall har värmeavledningen och bevattningen av vätskan en avgörande effekt på produktens kvalitet och tjänsten utrustningens livslängd. Torr behandling vid krossning av gjutjärn och stål tillämpas för närvarande med specialutrustning. Avlägsnandet av chips bör emellertid göras eller enkel rengöring eller tryckluft, och som ett resultat finns det nya problem: ökat buller, extra kostnaden för tryckluft, liksom behovet av noggrann rengöring från damm. Dessutom är damm som innehåller kobolt eller kromniecel giftigt, vilket också påverkar produktionskostnaden. Det är omöjligt att ignorera och ökad explosionsriskhet med torr aluminium och magnesiumbehandling.

2,2. Små slamsystem

Enligt definition anses minsta mängd smörjmedel det belopp som inte överstiger 50 ml / h.
I fig. 4 visar ett schematiskt diagram över ett system med en minsta mängd smörjmedel.

Med hjälp av en doseringsanordning matas en liten mängd kylvätska (högst 50 ml / h) i form av små stänk till metallbearbetningsplatsen. Av alla typer av doseringsanordningar som finns på marknaden används endast två typer framgångsrikt i metallbearbetning. Den mest utbredda användningen av trycksystem. System används, där olja och tryckluft blandas i behållaren och slangen aerosol levereras direkt till metallbearbetningsplatsen. Det finns också system när olja och tryckluft, utan blandning, matas under tryck på munstycket. Volymen av fluid som levereras av kolven per kurs, och kolvens frekvens är helt annorlunda. Mängden komprimerad luft som tillhandahålls bestäms separat. Fördelen med att använda mätpumpen är att det är möjligt att applicera datorprogram som styr hela arbetsflödet.
Eftersom mycket små mängder smörjmedel används, bör matningen direkt till arbetsplatsen göras med speciell noggrannhet. Det finns två landskapsalternativ som är mycket olika: internt och externt. Med extern matningsvätska sprutas blandningen med munstycken på skärverktygets yta. Denna process är relativt billig, lätt att utföra och kräver inte stort arbete. Men med externt tillförsel måste verktygslängderförhållandet till hålets diameter vara inte mer än 3. Dessutom, vid byte av skärverktyget, är det enkelt tillåtet att tillåta ett positionsfel. När innerförsörjningen av kylvätska, levereras aerosolen genom kanalen inuti skärverktyget. Förhållandet mellan längden till diametern bör vara mer än 3, och positionsfel är uteslutna. Dessutom är chipsen lätt avlägsnas genom samma interna kanaler. Verktygets minsta diameter är 4 mm, på grund av närvaron av kylvätskanalen. Denna process är dyrare, eftersom kylvätskan inträffar genom maskinens spindel. System med låga utbyten har en gemensam linje: vätskan går in i arbetsområdet i form av små droppar (aerosol). Samtidigt blir de största problemen toxiciteten och underhållet av hygieniska standarder på arbetsplatsen på rätt nivå. Modern utveckling av kylvätska aerosolsystem gör att du kan förhindra att arbetsplatsen häller, minskar förluster vid sprutning, vilket förbättrar luftens prestanda på arbetsplatsen. Ett stort antal mindre kylmedelssystem leder till det faktum att även om det är möjligt att välja den önskade droppstorleken, men många indikatorer, liksom: koncentration, partikelstorlek, etc., studeras inte tillräckligt.

2,3. Kylmedel för mindre system

Tillsammans med mineraloljor och munstycken på vattenbasis används oljor baserade på estrar och fettalkoholer idag. Eftersom i lågt försörjningssystem används oljor för flödesmörjning, sprutas i arbetsområdet i form av aerosoler och oljedimma, då blir problem med arbetskraft och industrisäkerhet (från och PB) prioriteringar. I detta avseende är användningen av smörjmedel baserade på estrar och fettalkoholer med lågtoxiska tillsatser att föredra. Naturliga fetter och oljor har en stor nackdel - låg stabilitet till oxidation. Vid användning av smörjmedel baserade på estrar och fettsyror är utfällning inte formad i arbetsområdet på grund av deras höga antioxidantstabilitet. I fliken. 1 visar data om smörjmedel baserat på estrar och fettalkoholer.

Tabell 1. Skillnader mellan estrar och fettalkoholer Indikatorer Väsentliga Fettalkoholer Förångbarhet Väldigt låg Smörjegenskaper Mycket bra Flashtemperatur Hög Föroreningsklass -/1

För system med låga utbyten är det korrekta urvalet av smörjmedel viktigt. För att minska utsläppen bör det använda smörjmedlet vara lågtoxiskt och dermatologiskt säkert, samtidigt som det har hög smörjmedel och termisk stabilitet. Smörjmedel baserade på syntetiska estrar och fettalkoholer kännetecknas av lågdunstning, hög utbrottstemperatur, lågtastisk och väl etablerad i praktisk tillämpning. Huvudindikatorerna i valet av smörjmedel med lågt emission är flashtemperaturer ( DIN EN ISO.2592) och förlusten av evapoability på Noahaka ( DÅN. 51 581T01). t. VS bör inte vara lägre än 150 ° C, och förlusten av avdunstning vid en temperatur av 250 ° C är inte högre än 65%. Viskositet vid 40 ° C\u003e 10 mm 2 / s.

Huvudindikatorer i valet av smörjmedel med låg utsläpp på Noahak Indikatorer Värde Testmetoder Viskositet vid 40 ° C, mm 2 / s > 10 DÅN. 51 562 Flash temperatur i öppen smält, ° С > 150 DIN EN ISO. 2592 Förluster för avdunstning för Noak,% < 65 DÅN. 51 581T01 Föroreningsklass -/1

Med samma viskositet har smörjmedel baserade på fettalkoholer en utbrottstemperatur lägre än baserat på estrar. Deras förångning är högre, så kylningseffekten är lägre. Smörjningsegenskaper jämfört med smörjmedel baserade på estrar är också relativt låga. Fettalkoholer kan användas där smörjmedel inte är de grundläggande kraven. Till exempel, vid bearbetning av grått gjutjärn. Kol (grafit), som är en del av gjutjärnet, själv ger en smörjande effekt. Du kan också tillämpa dem vid skärning av gjutjärn, stål och aluminium, som arbetsområdet som ett resultat av snabb avdunstning är torr. För högdunstning är dock oönskade på grund av luftföroreningar i arbetsområdet med oljedimma (bör inte överstiga 10 mg / m 3). Smörjmedel baserade på estrar är lämpliga att använda när gott smörjmedel behövs och ett stort chip observeras, t ex vid skärande trådar, borrning och vridning. Fördelen med smörjmedel baserade på estrar är i högkokande och flashtemperaturer vid låg viskositet. Som ett resultat är evakuitet under. Samtidigt kvarstår korrosionsfilm på ytan av delen. Dessutom sönderdelas smörjmedel baserade på estrar lätt biologiskt och har 1: a grad av vattenförorening.
I fliken. 2 visar exempel på applicering av smörjmedel baserade på syntetiska estrar och fettalkoholer.

Tabell 2. Exempel på kylmedelsapplikationer med låga matningssystem Smörjmedel för system med lågt utbyte (oljebas) Material Bearbeta Knut Väsentliga Tryckgjutningslegeringar Strippgjutning Profiler (sektioner) Ingen nederbörd med höjningstemperaturer upp till 210 ° C Fettalkoholer SK45. Borrning, utplacering, krossning Skyddsskydd Väsentliga 42SGMO4. Rullande tråd Högkvalitativ yta Fettalkoholer ST37. Flexion av rör Avgassystem Väsentliga 17mncr5 Borrning, rullande, fasonering Splicing av Cardan Shafts Väsentliga SK45. Rullande tråd Kugghjul Fettalkoholer Alsi9cu3. Strippgjutning Överföring

De huvudsakliga aspekterna som omfattas av utvecklingen av lågflödes kylmedel visas nedan. Det viktigaste är att uppmärksamma kylvätskens utveckling, det är deras låga förångning, icke-toxicitet, svag inverkan på mänsklig hud i kombination med en hög flarepunkt. Resultaten av nya studier på valet av optimala kylmedel visas nedan.

2,4. Studien av faktorer som påverkar bildandet av oljekylmedel för lågmatningssystem

När ett mindre kylmedelssystem används i metallbearbetningsprocessen uppträder bildningen av aerosol när vätskan matas till arbetsområdet och den höga koncentrationen av aerosol observeras vid användning av det yttre stänksystemet. I det här fallet är aerosolen en oljedimma (partikelstorlek från 1 till 5 mikron), som har en skadlig effekt på mänskliga lungor. De faktorer som bidrar till bildandet av oljedimma studerades (fig 5).

Av särskilt intresse är effekten av viskositet av smörjmedel, nämligen en minskning av koncentrationen av oljedimma (oljemåttindex) med en ökning av kylvätskhet. Studier genomfördes på påverkan av anti-humana tillsatser för att minska dess skadliga effekter på mänskliga lungor.
Det var nödvändigt att räkna ut hur trycket som användes i kylmedelssystemet påverkas av mängden oljedimma bildad. För att uppskatta den formade oljedimmen används en anordning baserad på "Tindall Cone" -effekten - Tyndallometret (fig 6).

För att uppskatta oljedimmen är tyndallometret belägen på ett visst avstånd från munstycket. Följande data behandlas på datorn. Nedan följer resultaten av bedömningen i form av grafer. Från dessa grafer kan det ses att bildandet av oljedimma förstärks med en ökning av trycket under sprutning, speciellt vid användning av lågviskositetsvätskor. En ökning av stänktrycket orsakar två gånger en ökning av volymen av den resulterande dimma också två gånger. Om emellertid stänktrycket är lågt och utgångsegenskaperna hos utrustningen är låga, då den period för vilken mängden kylmedel når de nödvändiga reglerna för att säkerställa att normal drift ökar. Samtidigt ökar oljedeindexet signifikant när kylvätskiviteten reduceras. Å andra sidan är utgångsegenskaperna hos stänkutrustning högre vid användning av låg viskositetsvätska än vid användning av högviskous kylmedel.
Detta problem löses genom tillsats av anti-humana tillsatser till kylmedel, vilket minskar mängden dimma som bildas för fluider med annan viskositet (fig 7).

Användningen av ett sådant tillsats gör det möjligt att minska bildandet av dimma med mer än 80%, utan att försämra systemets startegenskaper, ingen kylvätskestabilitet eller egenskaperna hos själva oljetimmet. Såsom framgår av de genomförda studierna kan bildandet av dimma reduceras signifikant med det rätta valet av trycket av stänk och viskositet hos det använda kylmediet. Införandet av lämpliga antitumtillsatser leder också till positiva resultat.

2,5. Optimering av låga kylvätskesystem för borrutrustning

Test utfördes på material som användes i lågavkastningssystem (djup borrning (förhållande längd / diameter på mer än 3) med externt kylmedelsmatning), på borrutrustning Dmg. (Tabell 3)

I arbetsstycket från höglegerat stål (x90mog18) med hög gapstyrka (från 1000 h / mm 2) krävs ett dövhål. Hög kolstålborr Se - Stång med skäregg med hög motståndskraft mot böjning, täckt Pvd-tin. Kylmedel valdes för att erhålla optimala förhållanden för processen med avseende på externt matning. Effekten av eterviskositet (kylmedelbaser) och kompositioner med speciella tillsatser på borrens livslängd undersöktes. Teststativet tillåter mätning av skärkrafternas storlek i riktning mot z-axeln (i djup) med hjälp av cystlerens mätplattform. Spindelens operativa egenskaper mättes under hela tiden som krävdes för borrning. De två metoder som antagits för mätning av belastningarna med en enda borrning gjorde det möjligt att bestämma lasten under hela testet. I fig. 8 visar egenskaperna hos två eter, var och en med samma tillsatser.

Romerska Maslov.
Enligt materialen i utländska publikationer.

Den primära uppgiften för modern bearbetning på metallskärmaskiner är fettet av verktyget, såväl som det snabba borttagningen från chipskärningszonen. Om denna uppgift inte är uppfylld kan det finnas problem som leder till för tidigt slitage eller skador på instrumentet, och till och med till maskinbrott.

Standardanordningen för Maskiner i Haas-serien och VM är en ringkylmedelsmekanism, i vilken kylmedelsmatningen är anordnad genom bevattning till skärytan, varvid chipsen avlägsnas samtidigt som bildas vid skärning.

Detta koncept, jämfört med det traditionella, där slangar används, förbättrats avsevärt. Den exakta justeringen av spetsarna på ringarna på ringarna gör att du kan styra kylmedelsströmmen vid olika vinklar till verktyget. Ergonomisk ringar Installation ger enkel användning och maximal gap.

Förutom det huvudsakliga kylmedelssystemet finns det fortfarande andra kylningsmetoder. En av dem är användningen av kylmedelsprogrammerbara munstycken (p-cool), som, beroende på verktyget, justeras automatiskt under dess längd.

Spindelkylvätskesystem

Ett annat effektivt sätt är att tillföra kylvätska genom lutningen av den instrumentella dornen och kanalerna i skärverktyget under högt tryck. Kylmedelssystemet via TSC-spindeln (genomspindelkylvätska) är tillgängligt i 2 konfigurationer i enlighet med trycket: 300 eller 1000 pund per tum 2 (20 eller 70 bar). Dess effektivitet är särskilt hög när man borrar djupa hål och fräsning av djupa urtagningar.

Luftstråleförsörjningssystemet genom verktyget

När du använder ett modernt karbidverktyg med avancerade beläggningar för skärning i ett torrt medium, är sannolikheten för upprepade skärchips stora, aktuella oberoende av skärningszonen. Detta är den främsta orsaken till instrumentets ökade slitage. För att lösa problemet har Haas Automation utvecklat ett system som tillämpar en ström av luft genom verktyget (tillägg till TSC-systemet), med vilket chipsen omedelbart avlägsnas från bearbetningszonen innan den faller under skärverktyget. Denna metod är viktig vid processen att behandla djupa håligheter.

Samma funktion utförs med hjälp av Air Automatic GaAs-pistolen. Systemet är felfritt att använda små verktyg som är olämpliga för lufttillförsel genom verktyget. Automatisk luftkanon är ett utmärkt tillägg till lufttillförselsystemet genom verktyget. Pistolen används när det är omöjligt att använda ett flytande kylsystem och, om nödvändigt, mata signifikanta luftvolymer.

Minsta kylmedelssystem

I fall där det är omöjligt att använda ett smörjmedelskylmedel, men det är nödvändigt att tillhandahålla en verktygsmörjning, används systemet med att mata minsta mängd smörjning. Det innovativa Haas-systemet sprutar den måttliga mängden smörjmedel till verktygsskärningskanterna med hjälp av en luftstråle. Mängden kylvätska som används är så lite att det inte kan ses.

Den främsta fördelen med metoden är en liten förbrukning av smörjmedel. Mängden luft och kylmedel levereras oberoende, d.v.s. I varje specifikt driftsätt kan du självständigt justera den optimala kylningen.

För en bra dränering av chips när kylvätskeborrning måste serveras via verktyget om maskinen inte är utrustad med kylmedelssystemet genom spindeln rekommenderas det under

För en bra dränering av chips när kylvätskeborr ska serveras via verktyget. Om maskinen inte är utrustad med kylmedelssystemet genom spindeln rekommenderas det att mata kylvätska genom speciella roterande adaptrar. Med ett håldjup på mindre än 1xd är användningen av extern kylning och reducerade lägen tillåten. Diagrammet visar kylmedelsförbrukningen för olika typer av rullar och material. Typ av kylvätska rekommenderas emulsion 6-8%. Vid borrning av rostfritt stål och höghållfasta stål, använd en 10% emulsion. Vid användning av borrhuvuden IDM, använd 7-15% emulsion baserat på mineral- och vegetabiliska oljor för borrning av rostfritt stål och högtemperaturlegeringar. Kylvätskeborrningen är möjlig att borra det gjutjärn utan kylvätska med tillförseln av oljedimma genom borrkanalerna. Symptom på borrhuvudslitage Ändra diameter 0\u003e D Nominell + 0,15 mm d Nominellt (1) Nytt huvud (2) Det slitna huvudet ökar vibrationen och bullret från D41 (Schshrti. (Schshdz / Manual med bearbetningstillståndet Kylning Rekommenderade tryckvärden och förbrukning SOC (L / min) Minsta kylvätsketryck (stång) Borrdiameter D (mm) Borrdiameter D (mm) för speciellt vridet mer 8xD rekommenderat högtryckskylmedel 15 70 bar.

Oftast matas kylvätskan till bearbetningszonen av en fritt incidentstråle. Kylmedel flyter från munstyckena av olika mönster under tryck 0,03-0,1 MPa (det vill säga under gravitationens verkan).

Förutom vattningsmetoden finns följande typer av vätsketillförsel:

• tryckstråle;
• jet luft-flytande blandning i sprutat tillstånd;
• genom kanalerna i skärverktygets kropp.

Tryckstrålens tryck utövas i stor utsträckning med djupa borrningsoperationer. Jettrycket varierar vanligtvis inom 0,1-2,5 MPa, men kan nå 10 MPa.

Tryckstrålen kan levereras både i bearbetningszonen (från sidan av verktygets bakre fasett) och genom kanalerna i instrumentets kropp. När bearbetningszonen lämnas in, når tryckstrålens hastighet 40-60 m / s. För att minska stänk är det rekommenderat att gräva kylvätskeströmmen: en del av strömmen är riktad som en fin tryckstråle, och en del är fri vattning.

När kylvätskan är reducerad observeras följande nackdelar:

• svårigheten att säkerställa den önskade riktningen av kylmedelsstrålen till instrumentets skärkant;
• behovet av att ta hand om kylvätska för att undvika täppa munstycken;
• maskinens obligatorisk utrustning med en speciell pumpstation;
• stark stänk av vätska.

Serumtillförseln i det sprutade tillståndet utförs genom att blanda vätskan med luft och dess riktning till skärzonen. En sådan matning är effektivare än kylning av en oskriven stråle, eftersom den fysiska och kemiska aktiviteten hos aerosolkolas är högre. Dessutom särskiljs sprutmetoden med ett extremt lågt utbyte.

Spraykylning används i fallet när den bevattnas av vätska är omöjligt eller ineffektivt, om det är nödvändigt att förbättra arbetsförhållandena, för att minska temperaturdeformationerna av delar under behandlingsprocessen.

Coolas i form av aerosoler används på aggregatmaskiner, automatiska linjer och CNC-maskiner, inklusive multifunktionell.

Matningen genom kanalerna i verktygets kropp är mycket effektiv, men det är möjligt för ett begränsat verktygsnomenklatur. En sådan teknik fördelades vid skärning av djupa hål med spiral, gevär och ringformiga borrar, taggar, tåg. För att tillförsel av kylvätska till roterande verktyg med interna kanaler används särskilda ammunition och oljedrivare.

Deep hål borras med det tvångs yttre eller inre chipet och kylmediet.

De största svårigheterna uppstår vid val av kylvätska teknik på bearbetningsoperationer av djupa hål med ett litet verktyg utan interna kanaler. I dessa fall är det lämpligt att applicera flera fluidstrålar till skärzonen jämnt längs konen, vars axel sammanfaller med skärverktygets axel och toppen är belägen i gapet mellan ledarhylsan och arbetsstycket.

Vid bearbetning av djupa hål är soppmatningsmetoden (chock) också lovande. Således, när kylmediet är fyllt med en frekvens av 10-13 Hz, är bearbetningen, krossning, krossning och skärning av chips 2-2,5 gånger högre än när kylmediet matas av en kontinuerlig tryckstråle.

På vissa tråkiga operationer i samlings- och utplacering av hål på ett djup av mindre än två diametrar, såväl som hål av den lilla kylvätskediametern injiceras genom de ringformiga munstyckena.

Fördelar med metallbehandling utan användning av smörjvätska (kylvätska) eller torrbehandlingsljudet synligt: \u200b\u200bSpara produktionskostnader för kylvätska och rengöring, öka prestanda. Det räcker dock inte bara för att stänga kylmedelskranen. För att utföra torr bearbetning måste maskinen ändras funktionellt.

Med den vanliga skärningen utför kylvätskan följande huvudfunktioner: kylning, smörjning, chip och avlägsnande av föroreningar. Vid uteslutning av kylvätskan ska dessa funktioner kompenseras av en maskin och ett verktyg.

Smörjkompensation

Kylmedelsmörjning gäller i två riktningar. Å ena sidan är friktionsytan smörjmedel mellan delen och verktyget, och å andra sidan smörjning av rörliga element och tätningar i arbetsområdet. Arbetsområdet på maskinen, som ligger här, rörliga element och borttagning av chips bör utformas för att fungera med en torr chips. Vid skärning är emellertid inget smörjfel möjligt i alla fall, till exempel vid borrning på hela aluminiumlegeringar. Vid denna typ av bearbetning är smörjmedlet nödvändigt i de minsta doseringsmängderna i form av en oljeldimma, som matas under tryck på skärkanterna och in i borrens chips. En sådan smörjning reducerar effektivt värmeavledning vid skärning och klibbning av material till ett verktyg som leder till en minskning av dess prestanda. Med en dosering av smörjning är Ashort 5..100 ml / min, så chipsen är svagt fuktade med olja och kan raderas som torr. Innehållet av olja i chipet riktat till smältningen, med korrekt konfiguration av systemet överstiger inte det tillåtna värdet - 0,3%.

Doseringsmörjningsmatningen orsakar en ökning av föroreningarna i delen, fixturerna och maskinen som helhet och kan leda till en minskning av bearbetningsprocessens tillförlitlighet. För att förbättra smörjningen av borrkanterna på borren måste de maskiner som används för torrbehandling vara utrustad med ett internt flöde av oljeldimma i spindelhålet. Därefter matas aerosolen genom kanalen i patronen och verktyget direkt till sina skäreggar. Huvudkravet för systemen för doseringsminskning av kylmedel är snabb och exakt justerbar beredning av oljeldimma. Inte bara verktygsskydd beror på detta, men också renhet i arbetsområdet.

Kylkompensation

Vägran av kylvätska och kylvätska bör också kompenseras med konstruktiva förändringar i maskinen.

Vid skärningsprocessen blir det mekaniska arbetet nästan helt med värme. Beroende på parametrarna för skärning och verktyget som används 75: 95% av termisk energi kvarstår i chipsen, avlägsnas från delen. Med torr bearbetning utför den funktionen att avlägsna värme som genereras från arbetsområdet. Därför är det viktigt att minimera effekten av denna värmefordon till noggrannheten i bearbetningen. Det ojämna temperaturfältet i maskinens arbetsområde och punktöverföring av termisk energi i delen, enheten och maskinen som helhet påverkar noggrannheten.

Möjligheten att ackumulera chips på enheten och delar av maskinen bör uteslutas. Härifrån är det tydligt att behandlingen är det ogynnsamma alternativet. För att begränsa den skadliga effekten av termisk energi bör maskinen utformas på ett sådant sätt att de termiska deformationerna hos enskilda noder och delar av maskinen inte påverkar verktygets läge i förhållande till delen.

Kylvätskespolningskompensation

Eftersom kylvätska inte används, är då när de bearbetas material som gjutjärn eller ljusmetaller, damm och de minsta chipsen, vilka inte längre är förknippade med vätska. Tätningar och skyddsanordningar måste dessutom skyddas från slipande effekter.

Eftersom riktningen av spårets banor inte är definitivt, bör effekten av tyngdkraften användas. För att göra detta är det nödvändigt att säkerställa det orimliga fallet av chipsen på borttagningstransportören, belägen längst ner i arbetsytan. Eventuellt horisontellt plan blir ett förvaring med chips och kan påverka bearbetningens tillförlitlighet.

En annan fraktion av chipborttagning är systemet för vakuumsugning. Huvudkravet här kommer att vara placeringen av sugdysor så nära som möjligt till arbetsområdet för att öka tillförlitligheten av chipfångst. Du kan rekommendera de system där munstycket är fäst vid spindeln eller verktyget också

där munstycket är installerat med en programmerbar sväng i nästa läge. I vissa fall, till exempel, vid fräsning av planerna, kan ändfrässkäraren, stärkas sugningseffekten genom att använda den klockformade fäktningsskäraren. Utan det kommer ett kraftfullt luftflöde att ta ett kraftfullt luftflöde för att fånga chipsen.

Sugsystemet bör först och främst avlägsna damm och överskott av oljedimma, och avlägsnandet av stora marker är uppgiften för chiptransportören. Sova av de minsta partiklarna är mycket viktigt, för att blanda med en aerosol bildar de ett slitstarkt lera-skikt. Luften från sugsystemet returneras till miljön och måste noggrant rengöras från sugprodukterna.

Säkerhetsaspekter med torr bearbetning

Med torr bearbetning är det nödvändigt att ta hänsyn till möjligheten att explosion av damm i arbetsytan. Därför måste dammpumpmunstycket placeras på ett sådant sätt att det eliminerar utseendet på zoner med en kritisk koncentration av damm.

Risken för tändningar av oljeeroler, som studier som utförts vid Institutet för maskinverktyg och teknisk utrustning vid Karlsruhe University, är extremt osannolikt. Vid arbetssugsystem och verkstads luftkonditioneringsapparater kan denna fara försummas. Alla dessa uttalanden kan skrämma den lilla produktionen och tillverkarna av enskilda detaljer. Många representerar övergången från bearbetning med kylvätska till torr bearbetning är mycket lättare.

Sti till en multifunktionsmaskin som arbetar med torr teknik

Ett maskinverktygsföretag som vet exakt vart man ska gå, är Hüller Hille. Denna leverantör av kompletta system krävs för att tillhandahålla högkvalitativ behandling i automatisk driftsinställningar. Samma krav ska presenteras för alla maskiner som arbetar med torr teknik. Som ett exempel visar i fig. 1 produktionsmodulen för det tekniska systemet som är avsett att bearbeta bilhjulsfästet. På var och en av de två maskinerna som ingår i modulen, vid 3 utbytbart arbete, bearbetas det med doseringskylmedier1400 par parentes. Bearbetat material - aluminium.

Inlämning av doseringsmörjning vid skärning av lätta legeringar

Om det är möjligt att inse fullständigt torrbearbetning, när borrning, distribueras och gängas av aluminium och magnesiumlegeringar, för att utplacera och gängas av aluminium och magnesiumlegeringar krävs doseringsförsörjning för att säkerställa tillförlitligheten av processen. Annars, på grund av det blockerande spårkörningen, är det ett hot om frekventa nedbrytningar av instrumentet och bildandet av ett utflöde som förhindrar beredning av högkvalitativ behandling.

Den huvudsakliga aspekten är smörjsmörjningen. Med dosering kylvätska - detta är en luft-och-oljeblandning (aerosol).

De system som för närvarande används av typ av leverans av aerosoler är uppdelade i externt och internt. Om du med en externt tillförsel av aerosol eller enskilda oljedroppar kan kontakta direkt till verktygets skärkanter, sedan med den inre dosoljeleveransen, utförs det genom spindeln och kanalen i verktyget till skärzonen. Det finns också 2 tekniska lösningar: en 1-kanals och 2-kanaliga tillvägagångssätt. Med en 2-kanalig tillförsel serveras luft och olja separat och blandas omedelbart innan du matar till verktyget. Detta gör att du snabbt kan leverera blandningen till arbetsområdet och minska bana av aerosoler inuti snabbreparationerna, vilket minskar risken för dess bunt.

I fig. 2 visar den tekniska lösningen som används av Huller Hille, för separat tillförsel av aerosolkomponenter genom en roterande fördelare till spindeln. Oljan faller i doseringsanordningen, som driver den i huset, gjord av pulvermetallurgi. Huset är en lagringsenhet för olja och en mixer med den summerade luften. Aerosolen bildas omedelbart innan du går in i verktygskanalen. Så här skapas minsta sökvägen till skäreggen, där buntens effekt är möjlig. Enheten gör att du kan noggrant justera innehållet i olja i aerosoler och tack vare detta är det mer exakt att anpassa sig till driftsvillkoren för olika verktyg.

Dessutom kan enheten snabbt slå på och av dosen av kylvätska. Beroende på kanaldesignen i instrumentet kan svarstiden vara 0,1 s. Detta gör att du kan stänga av oljeförsörjningen under positioneringsprocessen, vilket bidrar till att minska oljans flöde och maskinens förorening.

Som ett resultat, med experimentell bearbetning av cylinderhuvudet, var den genomsnittliga oljekonsumtionen 25 ml / h, medan vid bearbetning med fri vattenning, når konsumtionen 300: 400 l / min.

För närvarande, för att eliminera döda zoner, testprov av doseringssystemet av kylvätska, som syftar till att öka aerosolhomogeniteten, minskar oljehalten och optimering av strukturen hos aerosolförsörjningen genom typen Shank<полый конус>. Lösningen på dessa problem kommer att minska oljekonsumtionen och förorening av maskinen. Möjligheten till adaptiv kontroll av smörjmedelsstrålen beroende på de angivna och uppmätta volymetriska flödesvärdena undersöks. Detta kommer att upprätthålla permanenta smörjningsförhållanden när temperaturen, viskositeten, de interna instrumentets geometri ändras.

Optimering av maskinens arbetsområde

Förutom spindeln som skapats i enlighet med kraven i de doserade smörjmedlets inlagda genom det inre hålrummet har Huller Hille släppt en multipurpose maskin avsedd att hantera delar för torr teknik. Basen för pålitlig chipavlägsnande var den konstruktiva konstruktionen av arbetsområdet. Så utesluter alla typer av kanter och plan på vilka marker kan ackumuleras. Storleken på fönstren för den fria passagen hos de incidentspån ökar, vilka är begränsade till branta väggar (lutningsvinkel på mer än 55 0). Ojämnade stålplåtar reduceras till en minsta stickning av chips och bildandet av subpalin.

Installationen av en anordning med en del på den vertikala väggen är viktig för det obegränsade fallet av marker (fig 3). På maskinen för att byta satelliter med delar används roterande runt den horisontella axelns inre manipulator. I förändringsläget tar delen den vanliga vertikala positionen och kan ersättas med manuellt eller automatiskt en extern manipulator som ansluter maskinen med transportsystemet.

Vid huggning av chips från arbetsområdet använder ett dammsystem. Som föreskrivet i UES-länderna ligger sugmunstycket under nättransportören. Det tar dammpartiklar, rester av aerosol och fina chips. Ett stort chips är fördröjt av ett transportlådor och de avlägsnas. En sådan lösning möjliggör att minska dammsystemets kraft.

Trots den optimala utföringsformen av delen, i vissa fall avlägsnas inte chipsen av en fri droppe, exempelvis vid bearbetning av skåpdelar med inre håligheter där den kan ackumuleras. För sådana fall är maskinen utrustad med ett rundbord med en hög frekvens av rotation - 500 min -1 jämfört med 50 min -1 på vanliga maskiner. Med en snabb rotation kastas chipsen ut ur håligheterna hos delen, speciellt om den är inställd på ett horisontellt läge när det ändras från tid till annan.

En viktig aspekt är föroreningen av maskinen. De fina chipsna, fuktade med olja, täcker ett ganska tjockt lager av maskinnoderna i arbetsområdet. Om, på grund av den höga kinetiska energin, är de utplacerade stora chipsen svår att avlägsna suget, då är den lilla, som är den huvudsakliga komponenten i föroreningen, lätt avlägsnas. Därför är användningen av dammtät den huvudsakliga komponenten av förorening.

Det aktuella ämnet för forskning är att söka efter universellt använda lösningar av dammavlägsnande för olika typer av verktyg eller möjligheterna att använda butiken och manipulatorn för det automatiska verktygsförändringssystemet för automatisk växling av suganordningar.

Termisk effekt

Termiska problem relaterar till båda enheterna för fästelement och bearbetningsprocessen och maskinen som helhet. Maskinen måste ha en termosymmetrisk design. 3 Koordinera noder som Specht Gamma-maskinerna är färdiga, uppfyller dessa förhållanden. Sviveln i det interna manipulatorns vertikala plan för satelliten med delen är monterad på två stöd i ramstativet, vilket också ger termosymmetri av strukturen. Således säkerställs likformigheten av termiska deformationer av maskinen vinkelrätt mot delen av delen. I den övre delen är hyllan ansluten till 3-koordinatknuten. Tillsammans med en bunt i botten av sängen, eliminerar designen lutning. En ren translationell förskjutning uppstår, vilket kan beaktas genom införandet av ersättning.

Termosymmetri hindrar emellertid inte fel längs Z-axeln, i integriteten hos spindelnjutningen och maskinnoderna. I allmänhet finns de bearbetningsoperationer där exakt positionering på Z-axeln inte hittats så ofta. Ändå erbjuder Hüller Hille ytterligare möjligheter till aktiv ersättning för fel via denna axel. Så är specht 500T-maskinen utrustad med ett laserverktygsbrytningssystem. Positionen för kontrollkvaliteterna på spindeln och på anpassningen registreras av en laserstråle, med vilken förändringen i positionerna bestäms och korrigeringen införs.

Konstruktion av bearbetningsprocessen bestämmer noggrannheten

För samma konstruktion av processen är avgörande för att uppnå noggrannhet. Sekvensen av operationer under torr behandling i jämförelse med våt ändras väsentligt. I de flesta fall är den direkta övergången av operationssekvensen med våtbehandling på torrt, inte önskvärt. Å andra sidan är sekvensen som används för torr teknik inte skadlig och våt teknik. Därför kan torra bearbetningskoncept accepteras i alla fall.