ملامح عقد المغزل.ميزة مهمة لآلات CNC متعددة الأغراض هي استخدام مغازل المحرك في تصميمها. أنها توفر دقة دوران عالية ، أعداد كبيرةالثورات (حتى 60.000 دورة في الدقيقة وأكثر) ، لها أبعاد صغيرة ووزنها الخاص. الشرط الأساسي هو وجود أنظمة التبريد. يتم استخدام أنظمة توريد المبردات الخارجية والداخلية. يعتمد النظام الخارجي على استخدام الفوهات المثبتة في الاتجاه الصحيح لتبريد أداة القطع والرقائق المتساقطة من الأسطح المُشكلة. النظام الداخلييوفر إمداد المبرد مباشرة من خلال المغزل. يمكن أن يصل ضغط المبردات إلى قيم كبيرة.

يظهر مثال واحد على ظهور مثل هذا المغزل في الشكل. 79. وفي التين. 80 يعرض مقطعًا من خلال جهاز مشابه. يجب الانتباه إلى وجود مستشعرات الاهتزاز ومستشعرات درجة الحرارة على المحامل ، بالإضافة إلى مستشعر وجود الأداة ومستشعر الموضع.

أرز. 79. مظهرالمغزل لتصنيع الأجزاء بسرعة عالية

أرز. 80. رسم تخطيطي لجهاز المغزل (المقطع الطولي)

مثل هذا العدد من مصادر المعلومات حول عملية التصنيع يجعلها خالية من المتاعب وآمنة في ظروف القطع العالية ، ويسمح لك بالحصول على دقة الأبعاد المطلوبة لقطع العمل.

على التين. يوضح الشكل 81 الرسوم البيانية لمعلمات التشغيل لتجميعات المغزل للآلات متعددة الأغراض. يشير الرقم 1 إلى منحنى اعتماد القوة المطورة على سرعة المغزل ، والرقم 2 - منحنى اعتماد عزم الدوران المطور أيضًا على سرعة المغزل.

تظهر طبيعة التغيير في هذه المعلمات بوضوح من شكل المنحنيات ولا تتطلب شرحًا.

يتميز مغزل نموذج MTS-28.63 بقيم أعلى لمعلمات القوة وعزم الدوران من مغزل نموذج ETS-21.32 ، والذي يتزامن مع البيانات الواردة في الجدول. 10. عدد الثورات أقل بكثير.

لذلك ، يجب استخدام نموذج MTS-28.63 في ظروف التصنيع الأكثر شدة ، بما في ذلك عمليات التخشين.

أرز. الشكل 81: الرسوم البيانية للمعلمات (القدرة وعزم الدوران) لتشغيل وحدات المغزل: أ - نموذج المغزل ETS-21.32 ؛ ب - نموذج المغزل MTS-28.63

فاتورة غير مدفوعة. 10. نماذج وحدات المغزل للأدوات الآلية وبياناتها الفنية

فاتورة غير مدفوعة. 11. الخصائص الرئيسية لبعض وحدات المغزل لمراكز المعالجة

وحدات المغزل ، باعتبارها الوحدات الرئيسية لأدوات الماكينة والأكثر مسؤولية عن جودة المعالجة ، مجهزة بأنظمة إضافية. من بينها نظام تبريد داخلي ، وهو نظام لتزويد المبرد للأداة من خلال المغزل ، ونظام لتبريد الأجزاء عن طريق الري تحت الضغط من خلال أنابيب فوهة خاصة. توجد مستشعرات مقدار الاهتزاز ، بالإضافة إلى مستشعرات درجة الحرارة لتركيبات المحامل ، ووجود أداة ، وما إلى ذلك (الشكل 82).

نظرًا لظروف التصنيع عالية السرعة الصعبة ، تتم معالجة قضايا الاستبدال السريع لتجمعات المحامل وزيادة متانة المحامل من خلال استخدام عناصر الدرفلة الخزفية.

أ

ب

أرز. 82. مخطط وضع أجهزة الاستشعار: أ - وجود اهتزازات. ب - تحمل درجات حرارة التسخين

أنظمة تبريد الماكينة.يولي مطورو أدوات ماكينات CNC اهتمامًا كبيرًا بمشكلة التبريد. موضوع الانتباه هو وحدات المغزل ، التي تصل سرعتها الدورانية إلى عشرات الآلاف من الثورات في الدقيقة. تعتمد دقة المعالجة ومتانة تشغيل الوحدات نفسها على التبريد الفعال للعناصر الهيكلية للآلة.

والأهم من ذلك هو تبريد قطعة العمل والأداة بشكل فعال في منطقة القطع. هذا يحدد دقة الأبعاد الناتجة ومتانة أداة القطع. حاليًا ، يتم استخدام مخططات مختلفة لتزويد LC إلى منطقة القطع (الشكل 83). على سبيل المثال ، التغذية تحت الضغط من خلال المغزل والقنوات المصنوعة في الأداة. في هذه الحالة ، يتم تبريد الجزء مباشرة فوق السطح الذي يتم تشكيله (في الفتحة). تحسين ظروف القطع بسبب شطف الرقائق. يمكن تزويد مثاقب الكربيد التي يبلغ قطرها 1 مم أو أكثر بمثل هذه القنوات للإمداد الداخلي.

تتمثل المهمة الأساسية للمعالجة الحديثة للأدوات الآلية في تشحيم الأدوات ، وكذلك الإزالة السريعة للرقائق من منطقة القطع. يمكن أن يؤدي عدم القيام بذلك إلى مشاكل تؤدي إلى تآكل الأداة أو تلفها قبل الأوان ، وحتى تعطل الماكينة.

الميزة القياسية في ماكينات سلسلة Haas و VM هي إمداد المبرد الحلقي الذي يوفر المبرد عن طريق الرش في منطقة القطع أثناء إزالة الرقائق التي تتشكل أثناء القطع.

تم تحسين هذا المفهوم بشكل كبير مقارنة بالمفهوم التقليدي الذي يستخدم الخراطيم. يتيح لك الضبط الدقيق لنصائح فوهات الحلقة سهلة الحركة توجيه نفث سائل التبريد إلى الأداة الموجودة أسفلها زوايا مختلفة. يوفر إعداد الحلقة المريح سهولة الاستخدام وأقصى خلوص.

بالإضافة إلى نظام إمداد المبرد الرئيسي ، هناك طرق أخرى للتبريد. أحدها هو استخدام فوهات المبرد القابلة للبرمجة (P-Cool) ، والتي ، حسب الأداة ، تتكيف تلقائيًا مع طولها.

نظام التبريد من خلال المغزل

آخر طريقة فعالة- تزويد المبرد من خلال ذيل حامل الأداة وقنوات أداة القطع تحت ضغط عالٍ. يتوفر نظام التبريد TSC (المبرد عبر المغزل) في تكوينين للضغط: 300 أو 1000 رطل / بوصة مربعة (20 أو 70 بار). تكون كفاءتها عالية بشكل خاص عند حفر ثقوب عميقة وطحن التجاويف العميقة.

نظام الهواء النفاث من خلال الأداة

عند استخدام أدوات كربيد حديثة ذات طبقات متطورة للقطع في بيئة جافة ، هناك احتمال كبير لإعادة تقطيع الرقائق التي لا تتم إزالتها من منطقة القطع في الوقت المناسب. هذا هو سبب رئيسيزيادة تآكل الأداة. لحل المشكلة ، طورت Haas Automation نظامًا ينفخ الهواء من خلال الأداة (إضافة إلى نظام TSC) والذي يزيل الرقائق فورًا من منطقة القطع قبل دخولها إلى أداة القطع مرة أخرى. هذه الطريقة مهمة في عملية معالجة التجاويف العميقة.

يتم تنفيذ نفس الوظيفة باستخدام مسدس الهواء الأوتوماتيكي Haas. النظام لا تشوبه شائبة في الاستخدام الأدوات الصغيرةغير مناسب لتزويد الهواء من خلال منفذ الجهاز. يعتبر مسدس الهواء الأوتوماتيكي إضافة رائعة لنظام إمداد الهواء عبر الأداة. يتم استخدام المسدس عندما يكون من المستحيل استخدام نظام تبريد سائل وعندما يكون من الضروري توفير كميات كبيرة من الهواء.

نظام التبريد الأدنى

في الحالات التي لا يمكن فيها استخدام سائل القطع ، ولكن من الضروري ضمان تزييت الأداة ، يتم استخدام نظام لتوفير الحد الأدنى من التزييت. يقوم نظام Haas المبتكر برش كمية معتدلة من مواد التشحيم على حواف القطع للأداة باستخدام نفاث هوائي. كمية المبرد المستخدمة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها.

الميزة الرئيسية لهذه الطريقة هي الاستهلاك المنخفض لمواد التشحيم. يمكن ضبط كمية الهواء والمبرد الموفر بشكل مستقل ، أي في كل وضع تشغيل محدد ، يمكنك إجراء تعديلات بشكل مستقل من أجل التبريد الأمثل.

المُصنع: Sunmill ، الإنتاج: تايوان

معلومات عامة عن مركز التجهيز العمودي JHV-710 CNC

الخيارات والأوصاف

يتم اختبار كل آلة من آلات SUNMILL:

اختبار الكرة الكرة

باستخدام اختبار قضيب الكرة ، يتم التحقق من الاستدارة ، والخروج من الشكل والتأرجحات الخلفية (عدم تطابق المشغل).

فحص الليزر

خيارات اضافية:

معالجة المحور الرابع والخامس (خيار):

على آلة الطحن CNC ، من الممكن تثبيت محور رابع / خامس ، وبالتالي إنشاء مركز معالجة بالإحداثيات الرابعة / الخامسة. على طاولة مركز المعالجة يمكن تركيبها بشكل عمودي طاولة دوارة(المحور الرابع) ومحور الإمالة / الإمالة (المحور الخامس). عند تثبيت المحور الرابع أو الخامس ، يوصى باستخدام نظام التحكم FANUC 18iMB.

توريد المبرد من خلال المغزل:

يسمح تزويد المبرد عبر المغزل باستخدام أداة خاصة بتبديد أفضل للحرارة عند تشكيل الثقوب العمياء وتجنب ارتفاع درجة حرارة الأداة وقطعة العمل. مزود بنظام ترشيح كامل.

مغزل عالي السرعة يسمح لك بتحمل المعلمات: 10000 ، 12000 ، 15000 دورة في الدقيقة.

مخزن الأدوات لـ 20 أو 24 وظيفة.

مجموعة كاملة من هذه الآلة.

• نظام CNC تحكم Fanuc 0i-MD.
• واجهة المحور الرابع.
• المغزل BT40 10000 دورة في الدقيقة
• قوة المحرك 5.5 / 7.5 كيلو واط
• محرك المغزل
• نظام النفخ المستدق للمغزل
• نظام تشحيم أوتوماتيكي
• مجلة Carousel ATC 16-tools، BT40
• الضميمة الكاملة لمنطقة القطع
• إضاءة الآلة
• صندوق الأدوات ومجموعة التوثيق
• المغزل المبرد بالزيت
• ناقل برغي رقاقة

المعدات مقابل رسوم إضافية:

02.11.2012
اتجاهات جديدة في تقنية المبرد لتشغيل المعادن

1. زيت بدلا من مستحلب

في أوائل التسعينيات. تم النظر في مقترحات استبدال مستحلبات سائل التبريد بالزيوت النقية من وجهة نظر تحليل التكلفة الإجمالية للعملية. كان الاعتراض الرئيسي غالي السعرسوائل العمل اللامائية (5-17٪ من التكلفة الإجمالية للعملية) مقارنة مع المبردات القائمة على الماء.
حاليًا ، يعد استبدال مستحلبات سائل التبريد بالزيوت النقية حلاً محتملاً للعديد من المشكلات. عند استخدام الزيوت النقية ، فإن الميزة ليست فقط في السعر ، ولكن أيضًا في تحسين جودة تشغيل المعادن ، فضلاً عن ضمان السلامة في مكان العمل. من ناحية السلامة ، تعتبر الزيوت النقية أقل ضررًا عند تعرضها للمناطق المكشوفة من جلد الإنسان من المستحلبات. لا تحتوي على مبيدات حيوية ومبيدات فطريات. تتمتع المبردات اللامائية بعمر خدمة أطول (من 6 أسابيع للآلات الفردية إلى 2-3 سنوات في أنظمة الدوران المركزية). استخدام الزيوت النقية أقل التأثير السلبيفي علم البيئة. توفر الزيوت النقية جودة أعلى لتشغيل المعادن في جميع مراحل العملية تقريبًا (أكثر من 90٪).
يوفر استبدال المستحلب بالزيوت تزييتًا أفضل لسائل التبريد ، ويحسن جودة السطح أثناء الطحن (الإنهاء) ويزيد بشكل كبير من عمر خدمة الجهاز. أظهر تحليل السعر أنه في إنتاج علبة التروس ، تنخفض تكلفة جميع المراحل تقريبًا إلى النصف.
عند استخدام المبردات اللامائية ، تزداد مدة خدمة معدات تقشير CBN (نيتريد البورون المكعب) وثقب الثقب بمقدار 10 إلى 20 مرة. بالإضافة إلى ذلك ، عند تصنيع الحديد الزهر والفولاذ الخفيف ، لا يلزم توفير حماية إضافية من التآكل. الأمر نفسه ينطبق على المعدات ، حتى في حالة تلف طبقة الطلاء الواقية.
العيب الوحيد للمبردات اللامائية هو إطلاق كمية كبيرة من الحرارة أثناء عملية تشغيل المعادن. يمكن تقليل تبديد الحرارة بمعامل أربعة ، وهو أمر مهم بشكل خاص في عمليات مثل الحفر في المواد الصلبة عالية الكربون. في هذه الحالة ، يجب أن تكون لزوجة الزيوت المستخدمة منخفضة قدر الإمكان. ومع ذلك ، فإن هذا يؤدي إلى انخفاض في سلامة التشغيل (ضباب الزيت ، وما إلى ذلك) ، ويعتمد التقلب بشكل كبير على انخفاض اللزوجة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل نقطة الوميض. يمكن حل هذه المشكلة باستخدام قواعد زيت غير تقليدية (اصطناعية) تجمع بين نقطة وميض عالية مع انخفاض التطاير واللزوجة.
كانت أولى الزيوت التي استوفت هذه المتطلبات هي خليط من زيوت التكسير الهيدروجيني والإسترات ، والتي ظهرت في أواخر الثمانينيات. القرن العشرين والزيوت العطرية النقية التي دخلت السوق في أوائل التسعينيات.
الأكثر إثارة للاهتمام هي الزيوت التي تعتمد على الإسترات. لديهم تقلبات منخفضة للغاية. هذه الزيوت هي منتجات من تراكيب كيميائية مختلفة مشتقة من الدهون الحيوانية والنباتية. بالإضافة إلى التقلب المنخفض ، تتميز الزيوت الأساسية بخصائص ترايبولوجية جيدة. حتى بدون إضافات ، فإنها توفر تقليل الاحتكاك والتآكل بسبب قطبيتها. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز بمؤشر درجة حرارة اللزوجة العالية ، والسلامة من الانفجار والحريق ، والقدرة الحيوية العالية ويمكن استخدامها ليس فقط كمبردات ، ولكن أيضًا كزيوت تشحيم. من الناحية العملية ، من الأفضل استخدام خليط الزيوت الأساسيةوزيوت التكسير الهيدروجيني ، حيث تظل الخصائص الترايبولوجية مرتفعة ، وسعرها أقل بكثير.

1.1 عائلة المبردات متعددة الوظائف

كانت الخطوة الحاسمة في تحسين تكلفة مواد التشحيم في عمليات تشغيل المعادن هي استخدام الزيوت النقية. عند حساب التكلفة الإجمالية لسائل التبريد ، تم التقليل من تأثير تكلفة مواد التشحيم المستخدمة في الأشغال المعدنية. أظهرت الدراسات في أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية أن السوائل الهيدروليكية تُخلط مع سوائل القطع ثلاث إلى عشر مرات في السنة.
على التين. 1 يتم عرض هذه البيانات بيانياً على مدى 10 سنوات في صناعة السيارات الأوروبية.

في حالة المبردات ذات الأساس المائي ، يؤدي دخول كميات كبيرة من الزيوت في المبرد إلى تغيير خطير في جودة المستحلب ، مما يؤدي إلى تدهور جودة تشغيل المعادن ، ويسبب التآكل ويؤدي إلى زيادة التكلفة. عند استخدام الزيوت النقية ، يكون تلوث سائل التبريد بمواد التشحيم غير محسوس ويصبح مشكلة فقط عندما تبدأ دقة المعالجة في الانخفاض ويزداد تآكل المعدات.
يفتح الاتجاه نحو استخدام الزيوت النقية كسوائل التقطيع عددًا من الفرص لخفض التكاليف. أظهر تحليل أجراه صانعو الآلات الألمان أنه ، في المتوسط ​​، يتم استخدام سبعة أنواع مختلفة من مواد التشحيم في كل نوع من أنواع الأدوات الآلية. وهذا بدوره يثير قضايا التسرب والتوافق والتكلفة لجميع مواد التشحيم المستخدمة. يمكن أن يؤدي التحديد والاستخدام غير الصحيحين لمواد التشحيم إلى تعطل المعدات ، والذي من المحتمل أن يؤدي إلى توقف الإنتاج. واحد من الحلول الممكنةتكمن هذه المشكلة في استخدام منتجات متعددة الوظائف تلبي مجموعة واسعة من المتطلبات ويمكن أن تحل محل مواد التشحيم لأغراض مختلفة. تمثل متطلبات المعيار عقبة أمام استخدام السوائل العامة ISOللسوائل الهيدروليكية VG 32 و 46 لأن المعدات الهيدروليكية الحديثة مصممة لتلبية قيم اللزوجة الواردة في هذه المعايير. من ناحية أخرى ، تتطلب الأعمال المعدنية سائل قطع منخفض اللزوجة لتقليل الفاقد وتحسين تبديد الحرارة أثناء قطع المعادن عالي السرعة. يتم حل هذه التناقضات في متطلبات اللزوجة لتطبيقات زيوت التشحيم المختلفة عن طريق استخدام المواد المضافة لتقليل التكلفة الإجمالية.
مزايا:
. لا يؤدي الفقد الحتمي للزيوت الهيدروليكية والزيوت التكسيرية إلى إضعاف سائل التبريد ؛
. ثبات الجودة ، مما يلغي التحليلات المعقدة ؛
. استخدام المبردات كزيوت تشحيم يقلل من التكلفة الإجمالية ؛
. يؤدي تحسين الموثوقية ونتائج العمليات ومتانة المعدات إلى تقليل التكلفة الإجمالية للإنتاج بشكل كبير ؛
. براعة التطبيق.
الاستخدام الرشيد للسوائل العالمية هو الأفضل للمستهلك. مثال على ذلك صناعة المحركات. يمكن استخدام نفس الزيت في المعالجة الأولية لكتلة الأسطوانة وفي شحذها. هذه التكنولوجيا فعالة للغاية.

1.2 خطوط الغسيل

في خطوط عمليات التنظيف هذه ، يجب تجنب محاليل التنظيف القائمة على الماء لتجنب تكوين مخاليط غير مرغوب فيها مع الزيوت المحبة للماء. تتم إزالة الملوثات الصلبة من الزيوت عن طريق الترشيح الفائق ، و المنظفات(تكاليف الطاقة للتنظيف وضخ المياه ، وتحليل جودة مياه الصرف الصحي) يمكن القضاء عليها ، مما سيؤدي إلى انخفاض في التكلفة الإجمالية للإنتاج.

1.3 إزالة الزيوت من الخردة المعدنية والمعدات

يسمح الاختيار الصحيح للإضافات بإعادة تدوير الزيوت المستخرجة من النفايات المعدنية والمعدات إلى العملية. يصل حجم إعادة التدوير إلى 50٪ من الخسائر.

1.4 وجهات نظر حول السوائل العالمية - " أحادي الموائع»

يكمن المستقبل في النفط منخفض اللزوجة ، والذي سيتم استخدامه كسائل هيدروليكي وكسائل قطع لتشغيل المعادن. سائل عالمي " أحادي الموائع»تم تطويره واختباره باللغة الألمانية مشروع البحثبرعاية الوزارة زراعة. تبلغ لزوجة هذا السائل 10 مم 2 / ثانية عند 40 درجة مئوية ويعمل بشكل ممتاز في مصانع تصنيع محركات السيارات لتشغيل المعادن والتشحيم و خطوط القوةبما في ذلك الأنظمة الهيدروليكية.

2. تقليل كمية مواد التشحيم

التغييرات التشريعية وزيادة متطلبات الأمن بيئةتنطبق أيضًا على إنتاج المبرد. نظرًا للمنافسة الدولية ، تأخذ صناعة معالجة المعادن كل شيء التدابير الممكنةلتقليل تكلفة الإنتاج. أظهر تحليل لصناعة السيارات نُشر في التسعينيات أن مشاكل التكلفة الرئيسية ناتجة عن استخدام سوائل العمل ، حيث تلعب تكلفة المبرد دورًا مهمًا في هذه الحالة. تأتي التكلفة الحقيقية من تكلفة الأنظمة نفسها ، وتكلفة العمالة وتكلفة الحفاظ على السوائل في حالة صالحة للعمل ، وتكلفة تنظيف كل من السوائل والمياه ، والتخلص منها (الشكل 2).

كل هذا يؤدي إلى حقيقة أنه يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لتقليل استخدام مواد التشحيم. إن الانخفاض الكبير في كمية المبرد المستخدم ، نتيجة لاستخدام التقنيات الجديدة ، يجعل من الممكن تقليل تكلفة الإنتاج. ومع ذلك ، يتطلب ذلك حل وظائف المبرد مثل تبديد الحرارة وتقليل الاحتكاك وإزالة الملوثات الصلبة باستخدام عمليات تكنولوجية أخرى.

2.1. المبرد تحليل احتياجات عمليات مختلفةتشغيل المعادن

إذا لم يتم استخدام المبردات ، فمن الطبيعي أن ترتفع درجة حرارة الجهاز أثناء التشغيل ، مما قد يؤدي إلى تغييرات هيكلية وتقسية المعدن ، وتغييرات في الأبعاد ، وحتى تعطل المعدات. يسمح استخدام المبرد ، أولاً ، بإزالة الحرارة ، وثانيًا ، يقلل الاحتكاك أثناء معالجة المعادن. ومع ذلك ، إذا كانت المعدات مصنوعة من سبائك الكربون ، فإن استخدام المبرد ، على العكس من ذلك ، يمكن أن يؤدي إلى انهياره ، وبالتالي تقليل عمر الخدمة. ومع ذلك ، كقاعدة عامة ، يؤدي استخدام المبردات (خاصة بسبب قدرتها على تقليل الاحتكاك) إلى زيادة عمر المعدات. في حالة الطحن والشحذ ، فإن استخدام المبرد مهم للغاية. يلعب نظام التبريد دورًا كبيرًا في هذه العمليات ، حيث يحافظ على درجة الحرارة العادية للمعدات ، وهو أمر مهم جدًا في تشغيل المعادن. تولد إزالة الرقاقة حوالي 80٪ من الحرارة ، وتقوم المبردات هنا بوظيفة مزدوجة ، حيث تبرد كل من القاطع والرقاقة ، مما يمنع السخونة الزائدة المحتملة. بالإضافة إلى ذلك ، يترك جزء من الرقائق الصغيرة مع المبرد.
على التين. يوضح الشكل 3 متطلبات سائل التبريد لعمليات تشغيل المعادن المختلفة.

يمكن معالجة المعادن الجافة (بدون المبرد) في عمليات مثل التكسير ، ونادرًا ما تكون في الخراطة والحفر. ولكن تجدر الإشارة إلى أن المعالجة الجافة بنهاية غير دقيقة هندسيًا لأداة القطع غير ممكنة ، لأنه في هذه الحالة يكون لإزالة الحرارة والري السائل تأثير حاسم على جودة المنتج وعمر خدمة الجهاز. تستخدم المعالجة الجافة في تكسير الحديد والصلب حاليًا بمساعدة معدات خاصة. ومع ذلك ، يجب أن تتم إزالة الرقائق إما عن طريق التنظيف البسيط أو بالهواء المضغوط ، ونتيجة لذلك ، تنشأ مشاكل جديدة: زيادة الضوضاء ، والتكلفة الإضافية للهواء المضغوط ، والحاجة إلى إزالة الغبار بشكل شامل. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر الغبار المحتوي على الكوبالت أو النيكل الكروم سامًا ، مما يؤثر أيضًا على تكلفة الإنتاج ؛ لا يمكن تجاهل خطر الانفجار والحريق المتزايد أثناء المعالجة الجافة للألمنيوم والمغنيسيوم.

2.2. أنظمة التبريد المنخفضة

بحكم التعريف ، فإن الحد الأدنى من مادة التشحيم هو كمية لا تتجاوز 50 مل / ساعة.
على التين. 4 معطى مخطط الرسم البيانيأنظمة مع الحد الأدنى من مواد التشحيم.

بمساعدة جهاز الجرعات ، يتم توفير كمية صغيرة من سائل التبريد (بحد أقصى 50 مل / ساعة) في شكل بخاخات دقيقة إلى موقع الأشغال المعدنية. من بين جميع أنواع أجهزة الجرعات الموجودة في السوق ، يتم استخدام نوعين فقط بنجاح في الأشغال المعدنية. الأكثر استخدامًا هي الأنظمة التي تعمل تحت الضغط. يتم استخدام الأنظمة حيث يتم خلط الزيت والهواء المضغوط في حاويات ، ويتم توفير الهباء الجوي بواسطة خرطوم مباشرة إلى مكان تشغيل المعادن. هناك أيضًا أنظمة يتم فيها توفير الزيت والهواء المضغوط ، بدون خلط ، تحت ضغط الفوهة. يختلف حجم السائل الذي يوفره المكبس بضربة واحدة وتواتر المكبس اختلافًا كبيرًا. يتم تحديد كمية الهواء المضغوط المقدمة بشكل منفصل. تتمثل ميزة استخدام مضخة الجرعات في أنه من الممكن استخدام برامج الكمبيوتر التي تتحكم في سير العمل بأكمله.
نظرًا لاستخدام كميات صغيرة جدًا من مواد التشحيم ، يجب أن يتم الإمداد مباشرة إلى محطة العمل بحذر شديد. هناك نوعان من إمداد المبرد ، وهما مختلفان تمامًا: داخلي وخارجي. مع الإمداد الخارجي للسائل ، يتم رش الخليط بواسطة فوهات على سطح أداة القطع. هذه العملية غير مكلفة نسبيًا وسهلة التنفيذ ولا تتطلب الكثير من العمالة. ومع ذلك ، مع إمداد المبرد الخارجي ، يجب ألا تزيد نسبة طول الأداة إلى قطر الفتحة عن 3. بالإضافة إلى ذلك ، عند تغيير أداة القطع ، من السهل ارتكاب خطأ موضعي. مع المبرد الداخلي ، يتم تغذية الهباء الجوي من خلال قناة داخل أداة القطع. يجب أن تكون نسبة الطول إلى القطر أكبر من 3 ، ويتم استبعاد الأخطاء الموضعية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إزالة الرقائق بسهولة من خلال نفس القنوات الداخلية. يبلغ الحد الأدنى لقطر الأداة 4 مم ، نظرًا لوجود قناة مبرد. هذه العملية أكثر تكلفة حيث يتم توفير المبرد من خلال مغزل الآلة. تشترك الأنظمة ذات الإمداد المنخفض بسائل التبريد في شيء واحد: يدخل السائل إلى منطقة العمل على شكل قطرات صغيرة (رذاذ). في الوقت نفسه ، أصبحت السمية والحفاظ على معايير النظافة في مكان العمل على المستوى المناسب هي المشاكل الرئيسية. تتيح التطورات الحديثة لأنظمة إمداد سائل التبريد بالهباء الجوي إمكانية منع فيضان مكان العمل ، وتقليل الخسائر أثناء الرش ، وبالتالي تحسين جودة الهواء في مكان العمل. يؤدي عدد كبير من أنظمة الإمداد بسائل التبريد المنخفض إلى حقيقة أنه على الرغم من إمكانية تحديد حجم القطرة المطلوب ، إلا أن العديد من المؤشرات ، مثل التركيز وحجم الجسيمات وما إلى ذلك ، ليست مفهومة جيدًا.

2.3 المبرد لأنظمة التدفق المنخفض

إلى جانب الزيوت المعدنية وسوائل القطع ذات الأساس المائي ، تُستخدم اليوم الزيوت القائمة على الاسترات والكحولات الدهنية. نظرًا لأن أنظمة التبريد المنخفضة تستخدم زيوت التزليق المتدفقة التي يتم رشها في منطقة العمل على شكل رذاذ ورذاذ زيت ، أصبحت قضايا الصحة والسلامة المهنية (OHS) من الأولويات. في هذا الصدد ، يفضل استخدام مواد التشحيم القائمة على الاسترات والكحولات الدهنية ذات الإضافات منخفضة السمية. الدهون والزيوت الطبيعية لها عيب كبير - ثبات أكسدة منخفض. عند استخدام مواد التشحيم القائمة على الاسترات والأحماض الدهنية ، لا تتشكل الرواسب في منطقة العمل بسبب ثباتها العالي كمضادات الأكسدة. في الجدول. يوضح الجدول 1 بيانات مواد التشحيم بناءً على الإسترات والكحولات الدهنية.

بالنسبة للأنظمة ذات الإمداد المنخفض لسائل التبريد ، فإن الاختيار الصحيح لمواد التشحيم له أهمية كبيرة. لتقليل الانبعاثات ، يجب أن تكون مادة التشحيم المستخدمة منخفضة السمية وآمنة من الناحية الجلدية ، مع الحفاظ على نسبة تشحيم عالية واستقرار حراري. تتميز مواد التشحيم القائمة على الاسترات الاصطناعية والكحولات الدهنية بتطاير منخفض ، درجة حرارة عاليةومضات منخفضة السمية وقد أثبتت نفسها في التطبيقات العملية. المؤشرات الرئيسية في اختيار مواد التشحيم منخفضة الانبعاثات هي نقطة الوميض ( DIN EN ISO 2592) والفاقد التبخيري وفقًا لنواك ( DIN 51 581T01). ريجب ألا تقل قيمة vsp عن 150 درجة مئوية ، ويجب ألا تتجاوز خسائر التبخر عند درجة حرارة 250 درجة مئوية 65٪. اللزوجة عند 40 درجة مئوية> 10 مم 2 / ثانية.

لنفس اللزوجة ، تحتوي مواد التشحيم التي تحتوي على الكحول الدهني على نقطة وميض أقل من مواد التشحيم القائمة على الإستر. تقلبها أعلى ، وبالتالي فإن تأثير التبريد أقل. كما أن خصائص التشحيم منخفضة نسبيًا مقارنة بمواد التشحيم القائمة على الإستر. يمكن استخدام الكحولات الدهنية عندما لا تكون المزلقة ضرورية. على سبيل المثال ، عند معالجة الحديد الزهر الرمادي. يوفر الكربون (الجرافيت) ، وهو جزء من الحديد الزهر ، تأثير تزييت في حد ذاته. يمكن استخدامها أيضًا عند قطع الحديد الزهر والفولاذ والألمنيوم ، حيث تظل منطقة العمل جافة نتيجة التبخر السريع. ومع ذلك ، فإن التبخر المرتفع أمر غير مرغوب فيه بسبب تلوث الهواء في منطقة العمل برذاذ الزيت (يجب ألا يتجاوز 10 مجم / م 3). تعتبر مواد التشحيم القائمة على استر مفيدة عند الحاجة تزييت جيدوهناك هدر كبير للرقائق ، على سبيل المثال ، عند قص الخيوط والحفر واللف. تتمثل ميزة مواد التشحيم القائمة على الإستر في نقاط الغليان والوميض العالية عند اللزوجة المنخفضة. نتيجة لذلك ، فإن التقلبات أقل. في الوقت نفسه ، يبقى فيلم مانع للتآكل على سطح الجزء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مواد التشحيم القائمة على الإستر قابلة للتحلل بسهولة ولها تلوث مياه من الدرجة الأولى.
في الجدول. 2 يوضح أمثلة على استخدام مواد التشحيم القائمة على الاسترات الاصطناعية والكحولات الدهنية.

يتم سرد الاعتبارات الرئيسية عند تصميم المبردات لأنظمة التدفق المنخفض أدناه. الشيء الرئيسي الذي يجب الانتباه إليه عند تطوير المبردات هو التقلب المنخفض ، وعدم السمية ، والتأثير المنخفض على جلد الإنسان ، بالإضافة إلى نقطة الوميض العالية. نتائج البحث الجديد حول اختيار المبردات الأمثل موضحة أدناه.

2.4 دراسة العوامل المؤثرة في تكوين رذاذ الزيت في أنظمة التبريد ذات التدفق المنخفض

عند استخدام نظام تبريد منخفض في عملية تشغيل المعادن ، يحدث تكوين الهباء عند إدخال سائل في منطقة العمل ، مع ملاحظة تركيز عالٍ من الهباء عند استخدام نظام رش خارجي. في هذه الحالة ، يكون الهباء الجوي عبارة عن رذاذ زيت (حجم الجسيمات من 1 إلى 5 ميكرون) ، والذي يحتوي على تأثير سيءعلى رئتي الإنسان. تمت دراسة العوامل المساهمة في تكوين رذاذ الزيت (الشكل 5).

من الأمور ذات الأهمية الخاصة تأثير لزوجة مادة التشحيم ، أي انخفاض تركيز رذاذ الزيت (مؤشر ضباب الزيت) مع زيادة لزوجة مادة التشحيم. تم إجراء دراسات حول تأثير المضافات المضادة للضباب من أجل تقليل آثارها الضارة على رئتي الإنسان.
كان من الضروري معرفة كيف يؤثر الضغط المطبق في نظام التبريد على كمية رذاذ الزيت المتولد. من أجل تقييم رذاذ الزيت المتولد ، تم استخدام جهاز يعتمد على تأثير "Tyndall cone" ، وهو مقياس tyndallometer ، (الشكل 6).

لتقييم رذاذ الزيت ، يتم وضع مقياس التوتر على مسافة ما من الفوهة. علاوة على ذلك ، تتم معالجة البيانات التي تم الحصول عليها على جهاز كمبيوتر. فيما يلي نتائج التقييم في شكل رسوم بيانية. من هذه الرسوم البيانية ، يمكن ملاحظة أن تكوين ضباب الزيت يزداد مع زيادة الضغط أثناء الرش ، خاصة عند استخدام السوائل منخفضة اللزوجة. تؤدي مضاعفة ضغط الرش إلى مضاعفة حجم الضباب. ومع ذلك ، إذا كان ضغط الرش منخفضًا وكانت خصائص بدء الجهاز منخفضة ، فإن الفترة التي تصل فيها كمية المبرد إلى المعدلات المطلوبة للتشغيل العادي تزداد. في الوقت نفسه ، يزداد مؤشر ضباب الزيت بشكل كبير مع انخفاض لزوجة المبرد. من ناحية أخرى ، فإن أداء بدء التشغيل لمعدات الرش يكون أفضل مع السوائل منخفضة اللزوجة مقارنة بالسوائل عالية اللزوجة.
تم حل هذه المشكلة عن طريق إضافة إضافات مقاومة الضباب إلى المبرد ، مما يجعل من الممكن تقليل كمية الضباب المتكون للسوائل ذات اللزوجة المختلفة (الشكل 7).

إن استخدام هذه المواد المضافة يجعل من الممكن تقليل تكون الضباب بأكثر من 80٪ ، دون المساس بخصائص بدء النظام ، أو ثبات المبرد ، أو خصائص رذاذ الزيت نفسه. أظهرت الدراسات أنه يمكن تقليل توليد الضباب بشكل كبير بواسطة الاختيار الصحيحضغط الترشيش ولزوجة المبرد المطبق. يؤدي إدخال المضافات المناسبة لمكافحة الضباب أيضًا إلى نتائج إيجابية.

2.5 تحسين أنظمة التبريد المنخفض لمعدات الحفر

تم إجراء الاختبارات على المواد المستخدمة في الأنظمة ذات الإمداد المنخفض لسائل التبريد (حفر عميق (نسبة الطول / القطر أكثر من 3) مع إمداد المبرد الخارجي) ، على معدات الحفر DMG(الجدول 3)

في قطعة العمل المصنوعة من الفولاذ عالي السبائك (X90MoSg18) مع قوة شد عالية (من 1000 نيوتن / مم 2) ، يلزم حفر حفرة عمياء. حفر عالية الكربون الصلب SE- ساق بحافة قطع ذات مقاومة عالية للانحناء ، مطلية PVD-TIN. تم اختيار المبردات من أجل الحصول عليها الظروف المثلىعملية مع مراعاة العرض الخارجي. تمت دراسة تأثير لزوجة الأثير (قاعدة المبرد) وتكوين الإضافات الخاصة على عمر خدمة المثقاب. يسمح لك منضدة الاختبار بقياس حجم قوى القطع في اتجاه المحور z (في العمق) باستخدام منصة القياس Kistler. تم قياس أداء المغزل طوال الوقت المطلوب للحفر. أتاحت الطريقتان المعتمدتان لقياس الأحمال أثناء الحفر الفردي تحديد الأحمال أثناء الاختبار بأكمله. على التين. يوضح الشكل 8 خصائص استرتين ، لكل منهما نفس المواد المضافة.

رومان ماسلوف.
بناء على مواد من منشورات أجنبية.

من أجل تفريغ جيد للرقاقة أثناء الحفر ، يجب توفير المبرد من خلال الأداة إذا لم تكن الآلة مزودة بسائل تبريد من خلال المغزل ، يوصى بذلك

لإخلاء الرقاقة بشكل جيد أثناء الحفر ، يجب توفير المبرد من خلال الأداة. إذا لم تكن الآلة مزودة بسائل تبريد من خلال المغزل ، يوصى بتزويد المبرد من خلال محولات دوارة خاصة. مع عمق ثقب أقل من 1xD ، يُسمح بالتبريد الخارجي والأنماط المخفضة. يوضح الرسم البياني استهلاك المبرد لـ أنواع مختلفةالتدريبات والمواد. نوع المبرد مستحلب موصى به 6-8٪. عند حفر الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ عالي القوة ، استخدم مستحلب بنسبة 10٪. عند استخدام رؤوس حفر IDM ، استخدم 7-15٪ مستحلبات تعتمد على المعادن و الزيوت النباتيةلحفر الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك درجات الحرارة العالية. الحفر الجاف من الممكن حفر الحديد الزهر الجاف برذاذ الزيت عبر قنوات الحفر. أعراض تآكل رأس المثقاب تغير القطر 0> D الاسمي + 0.15 مم D الاسمي (1) رأس جديد (2) الرأس البالي يزيد الاهتزاز والضوضاء من معدل التدفق بشكل كبير تدفق سائل التبريد (لتر / دقيقة) الحد الأدنى لضغط سائل التبريد (بار) قطر المثقاب D (مم ) قطر المثقاب D (mm) بالنسبة للمثاقب الخاصة الأكبر من 8xD ، يوصى باستخدام ضغط عالي لسائل التبريد من 15-70 بار.