Kućište na vretenu glodalice od soža. Osobine dizajna alatnih mašina sa CNC tipom ots. Optimizacija radnog prostora mašine

Karakteristike čvorova vretena. Važna karakteristika višenamenskih CNC mašina je upotreba vretena motora u njihovom dizajnu. Pružaju visoku tačnost rotacije, veliki brojevi okretaja (do 60.000 o/min i više), imaju male dimenzije i vlastitu težinu. Preduslov je prisustvo rashladnih sistema. Koriste se sistemi eksternog i unutrašnjeg dovoda rashladnog sredstva. Spoljni sistem se zasniva na upotrebi mlaznica postavljenih u pravom smeru za hlađenje reznog alata i ispiranje strugotine sa obrađenih površina. interni sistem obezbeđuje dovod rashladne tečnosti direktno kroz vreteno. Pritisak rashladnih tečnosti može dostići značajne vrednosti.

Jedan primjer izgleda takvog vretena prikazan je na sl. 79. I na sl. 80 prikazuje presjek kroz sličan uređaj. Treba obratiti pažnju na prisustvo senzora vibracija i senzora temperature na ležajevima, kao i senzora prisutnosti alata i senzora položaja.

Rice. 79. Izgled vreteno za brzu obradu dijelova

Rice. 80. Strukturna šema vretenaste naprave (uzdužni presjek)

Toliki broj izvora informacija o procesu obrade čini ga bez problema i bezbednim pri visokim uslovima rezanja, i omogućava vam da dobijete potrebnu dimenzionu tačnost radnih komada.

Na sl. 81 prikazani su grafikoni parametara rada vretenastih sklopova višenamjenskih mašina. Broj 1 označava krivu zavisnosti razvijene snage od broja obrtaja vretena, a broj 2 - krivulju zavisnosti razvijenog momenta takođe od broja obrtaja vretena.

Priroda promjene ovih parametara jasno je vidljiva iz oblika krivulja i ne zahtijeva objašnjenje.

Vreteno modela MTS-28.63 karakteriziraju veće vrijednosti parametara snage i momenta od vretena modela ETS-21.32, što se poklapa sa podacima u tabeli. 10. Broj obrtaja je mnogo manji.

Stoga bi se model MTS-28.63 trebao koristiti za teže uvjete obrade, uključujući i grube operacije.

Rice. 81. Grafikoni parametara (snage i obrtnog momenta) rada vretenastih jedinica: a - model vretena ETS-21.32; b – vreteno model MTS-28.63

Tab. 10. Modeli vretenastih jedinica alatnih mašina i njihovi tehnički podaci

Tab. 11. Glavne karakteristike pojedinih vretenastih jedinica obradnih centara

Vretenaste jedinice, kao glavne jedinice alatnih mašina i najodgovornije za kvalitet obrade, opremljene su dodatnim sistemima. Među njima su unutrašnji sistem hlađenja, sistem za dovod rashladne tečnosti u alat preko vretena, sistem za hlađenje delova zalivanjem pod pritiskom kroz posebne cevi mlaznica. Postoje senzori veličine vibracija, kao i senzori temperature za ležajne sklopove, prisutnost alata itd. (Sl. 82).

S obzirom na teške uslove obrade velikom brzinom, rješavaju se pitanja brze zamjene ležajnih sklopova i povećanja trajnosti ležajeva upotrebom keramičkih kotrljajućih elemenata.

A b

Rice. 82. Šema postavljanja senzora: a - prisustvo vibracija; b - temperature grijanja ležajeva

Sistemi za hlađenje mašina. Programeri CNC alatnih mašina veliku pažnju posvećuju problemu hlađenja. Predmet pažnje su jedinice vretena, čija brzina rotacije doseže desetine hiljada okretaja u minuti. Točnost obrade i trajnost rada samih jedinica zavise od efektivnog hlađenja strukturnih elemenata mašine.

Još je važnije efikasno hlađenje radnog predmeta i alata u zoni rezanja. Ovo određuje točnost rezultirajućih dimenzija i trajnost reznog alata. Trenutno se koriste različite šeme za dovod LC u zonu sečenja (Sl. 83). Na primjer, gurajte pod pritiskom kroz vreteno i kanale napravljene u alatu. U tom slučaju, dio se hladi direktno preko površine koja se obrađuje (u rupi). Poboljšani uslovi rezanja zbog ispiranja strugotine. Karbidne bušilice prečnika 1 mm ili više mogu se isporučiti sa takvim kanalima za unutrašnje napajanje.

Primarni zadatak savremene mašinske obrade na alatnim mašinama je podmazivanje alata, kao i brzo uklanjanje strugotine iz zone rezanja. Ako to ne učinite, može doći do problema koji dovode do prijevremenog trošenja ili oštećenja alata, pa čak i do kvara stroja.

Standardna karakteristika na mašinama serije Haas i VM je prstenasti dovod rashladne tečnosti koji obezbeđuje rashladnu tečnost prskanjem u područje rezanja dok uklanja strugotine koje se formiraju tokom rezanja.

Ovaj koncept, u ​​odnosu na tradicionalni, koji koristi crijeva, značajno je poboljšan. Precizno podešavanje vrhova lako pokretnih mlaznica prstena omogućava vam da usmerite mlaz rashladne tečnosti na alat ispod različitim uglovima. Ergonomska postavka prstena omogućava jednostavnu upotrebu i maksimalan razmak.


Pored glavnog sistema za dovod rashladnog sredstva, postoje i drugi načini hlađenja. Jedna od njih je upotreba programabilnih mlaznica rashladnog sredstva (P-Cool), koje se, u zavisnosti od alata, automatski prilagođavaju njegovoj dužini.

Sistem rashladne tečnosti kroz vreteno

Drugi efikasan metod- dovod rashladnog sredstva kroz rep držača alata i kanale reznog alata pod visokim pritiskom. TSC (Through-Spindle Coolant) sistem rashladne tečnosti dostupan je u 2 konfiguracije pritiska: 300 ili 1000 psi (20 ili 70 bara). Njegova efikasnost je posebno visoka pri bušenju dubokih rupa i glodanju dubokih udubljenja.

Sistem vazdušnog mlaza kroz alat

Pri korištenju modernih karbidnih alata s naprednim premazima za rezanje u suhom okruženju, postoji velika vjerovatnoća ponovnog rezanja strugotine koja se ne ukloni iz zone rezanja na vrijeme. Ovo je glavni razlog povećano trošenje alata. Da bi riješio problem, Haas Automation je razvio sistem koji duva zrak kroz alat (dodatak TSC sistemu) koji odmah uklanja strugotine iz područja rezanja prije nego što ponovo uđu u rezni alat. Ova metoda je važna u procesu obrade dubokih karijesa.


Ista funkcija se izvodi pomoću Haas automatskog zračnog pištolja. Sistem je besprijekoran za korištenje mali alati neprikladan za dovod zraka kroz otvor za instrumente. Automatski vazdušni pištolj je odličan dodatak sistemu za dovod vazduha kroz alat. Pištolj se koristi kada je nemoguće koristiti tekući sistem hlađenja i kada je potrebno dopremati značajne količine zraka.

Minimalni sistem rashladne tečnosti


U slučajevima kada nije moguće koristiti tekućinu za rezanje, ali je potrebno osigurati podmazivanje alata, koristi se sistem za dovod minimalne količine podmazivanja. Inovativni Haas sistem raspršuje umerenu količinu maziva na rezne ivice alata pomoću vazdušnog mlaza. Količina rashladne tečnosti koja se koristi je toliko mala da se ne vidi.

Glavna prednost metode je niska potrošnja maziva. Količina vazduha i rashladne tečnosti koja se dovodi je nezavisno podesiva, tj. u svakom specifičnom režimu rada, možete samostalno izvršiti podešavanja za optimalno hlađenje.

Proizvođač: Sunmill, proizvodnja: Tajvan

Opće informacije o JHV-710 CNC vertikalnom obradnom centru

  • Čvrsta konstrukcija mašine, izrađena od specijalnog visokokvalitetnog livenog gvožđa, što omogućava mašini da obezbedi visoku stabilnost u radu, kvalitet, a takođe i produži radni vek mašine.
  • CNC sistem Fanuc 0i, grafički displej u boji, sve operacije na mašini su lake i jednostavne, postoji sistem blokiranja u slučaju kvara u radu;
  • Uklanjanje unutrašnjih naprezanja:
  • Vodilice povećane krutosti - odlikuju se visokom pouzdanošću, posebno izrađene da osiguraju veliku brzinu obrade dijela;

    Linearne vodilice (Standard):

  • Poseban sistem podmazivanja i upotreba novih tehnologija mogu značajno pojednostaviti Održavanje mašina;
  • Velika brzina, visoka preciznost vretena.

    Vreteno koristi posebne ležajeve visoke preciznosti da izdrži 8000 o/min (BT-40) i opciono 10000 i 12000.

  • Uređaj za kontrolu temperature se koristi za dinamičku kontrolu temperature vretena kako bi se izbjegla deformacija vretena kada temperatura poraste, a istovremeno jamči točnost obrade i dug vijek trajanja vretena. Radni sto je opremljen otvorima za izlaz rashladne tečnosti.
  • Spoj sa kugličnim vijkom.

    Vodilice tri ose su povezane parom kugličnih vijaka preko spojnice sa servomotorom. To vam omogućava da postignete najveću preciznost u svom radu. Ležajevi najviše klase C3 omogućavaju postizanje termičke stabilnosti tokom rada.

  • Rotirajući bubanj i okretna ruka omogućavaju brzu automatsku promjenu alata sa 16 ili 24 položaja. Potreban alat se može podesiti rotiranjem magacina u različitim smjerovima (na najkraćem razmaku).
  • Automatski sistem podmazivanja. Ravnomjerna distribucija maziva na kugličnim vijcima, vodilicama i ležajevima.
  • izmjenjivač topline

    Da bi se održala konstantna temperatura unutar kontrole, na mašini je instaliran izmjenjivač topline. Ovo pruža izuzetnu zaštitu za kontrole i električnih elemenata na mašini.

  • Uljno hlađeno vreteno.

    Izbjegava uništavanje vretena zbog toplinskih opterećenja, a također vam omogućava da održite visoku točnost i brzinu vretena.

  • Specifikacije JHV-710 CNC vertikalnog obradnog centra

    Karakteristično ime Karakteristična vrijednost
    Hod osi X, mm710
    Hod po Y osi, mm460
    Kretanje duž Z ose, mm550
    Udaljenost od vretena do površine stola, mm150-700
    Table
    Veličina stola, mm760x420
    450
    T-slot tip14x5x63
    Vreteno
    Tip konus vretenaBT-40
    Brzina vretena, o/min8000
    Tip pogona, tippojas
    Snaga pogona vretena, kW5.5/7.5
    Brzine
    Brzi put X, Y, m/min30
    Brzo kretanje u Z, m/min24
    Brzina posmaka, mm/min1-15000
    Pogon na osovine /X, Y, X/, kW1.2/1.2/1.8
    alatnica
    Alati u prodavnici, kom.16 (st) 20/24
    Maksimalni prečnik alata, mm100
    Maksimalna dužina alata, mm250
    Maksimalna težina alata, kg7
    Ostalo
    snaga, kWt20
    Dimenzije, mm2340x2150x2350
    Težina, kg4200

    Opcije, opisi

    Svaka SUNMILL mašina je testirana:

    BALL BAR TEST

    Koristeći test kuglične šipke, provjerava se zaobljenost, deformacija i zamahi (nepodudaranje aktuatora).

    Laserska provjera

    Dodatne opcije:

    Obrada 4. i 5. ose (opcija):

    Na CNC glodalici moguće je ugraditi 4./5. os, te shodno tome kreirati 4./5. koordinatni obradni centar. Na stolu obradni centar može se ugraditi kao okomito Rotacioni sto(4. osa) i osa nagiba/nagiba (5. osa). Prilikom ugradnje 4. ili 5. ose preporučuje se korištenje upravljačkog sistema FANUC 18iMB.

    Dovod rashladne tečnosti kroz vreteno:

    Dovod rashladnog sredstva kroz vreteno pomoću specijalnog alata omogućava bolje odvođenje toplote prilikom obrade slijepih rupa i izbjegava pregrijavanje alata i radnog komada. Isporučuje se u kompletu sa sistemom za filtriranje.

    Vreteno velike brzine koje vam omogućava da izdržite parametre: 10000, 12000, 15000 o/min.

    Magacin alata za 20 ili 24 pozicije.

    Kompletan set ove mašine.

    • CNC sistem Fanuc 0i-MD kontroler.
    • Interfejs četvrte ose.
    • Vreteno BT40 10.000 o/min
    • Snaga motora 5,5 / 7,5 kW
    • Pogon vretena
    • Sistem za puhanje konusa vretena
    • Automatski sistem podmazivanja
    • Carousel magazin ATC 16-alata, BT40
    • Kompletno kućište područja rezanja
    • Mašinsko osvetljenje
    • Kutija sa alatima i komplet dokumentacije
    • Uljno hlađeno vreteno
    • Pužni transporter za strugotine

    Oprema uz doplatu:

    Magacin za alat bubanj tipa ATC 24-alata, BT40 * 5 600 USD
    Dovod rashladne tečnosti kroz vreteno 20 bara * 7 600 USD
    Transportna traka za čips + rezervoar * 3 800 USD
    Povećanje snage mašine do 7,5 / 11 kW 1000 USD
    4. osa, rotirajući sto, prednja ploča 200 mm 16 800 USD
    5. osa, okretni sto, prednja ploča 175 mm 36 000 USD
    Renishaw TS27R sonda za podešavanje alata 4000USD
    Renishaw NC4 senzor blizine 13 000USD
    Renishaw OMP60 Moment of Touch Probe 17 000USD
    Carousel alatni magacin 20 alata VT40 800 USD
    Povećanje brzine vretena do 12.000 o/min (remenski pogon) 2 700 USD
    Povećanje brzine vretena do 15.000, 24.000, 30.000, 36.000 o/min Na zahtjev

    02.11.2012
    Novi pravci u tehnologiji rashladnog sredstva za obradu metala

    1. Ulje umjesto emulzije

    Početkom 90-ih. sa stanovišta analize ukupne cijene procesa razmatrani su prijedlozi za zamjenu emulzija rashladnog sredstva čistim uljima. Glavni prigovor je bio visoka cijena bezvodne radne tečnosti (5-17% ukupne cene procesa) u poređenju sa rashladnim tečnostima na bazi vode.
    Trenutno je zamjena emulzija rashladne tekućine čistim uljima moguće rješenje mnogih problema. Kod korištenja čistih ulja prednost nije samo u cijeni, već i u poboljšanju kvalitete obrade metala, kao i u osiguranju sigurnosti na radnom mjestu. U smislu sigurnosti, čista ulja su manje štetna kada su izložena izloženim dijelovima ljudske kože od emulzija. Ne sadrže biocide i fungicide. Bezvodne rashladne tečnosti imaju duži vek trajanja (od 6 nedelja za pojedinačne mašine do 2-3 godine u centralizovanim cirkulacionim sistemima). Upotreba čistih ulja ima manje Negativan uticaj o ekologiji. Čista ulja osiguravaju viši kvalitet obrade metala u gotovo svim fazama procesa (više od 90%).
    Zamjena emulzije uljima osigurava bolje podmazivanje rashladnog sredstva, poboljšava kvalitet površine prilikom brušenja (završne obrade) i značajno produžava vijek trajanja opreme. Analiza cijena je pokazala da je u proizvodnji mjenjača trošak gotovo svih faza prepolovljen.
    Pri korištenju bezvodnih rashladnih sredstava, vijek trajanja opreme za CBN (kubni bor nitrid) piling i probijanje rupa se povećava za 10-20 puta. Osim toga, pri strojnoj obradi lijevanog željeza i mekog čelika nije potrebna dodatna zaštita od korozije. Isto važi i za opremu, čak i ako je zaštitni sloj boje oštećen.
    Jedini nedostatak bezvodnih rashladnih tečnosti je oslobađanje velike količine toplote tokom procesa obrade metala. Rasipanje topline može se smanjiti za faktor četiri, što je posebno važno u operacijama kao što je bušenje tvrdih materijala s visokim sadržajem ugljika. U tom slučaju, viskoznost ulja koja se koristi treba biti što niža. Međutim, to dovodi do smanjenja radne sigurnosti (uljna magla, itd.), a volatilnost eksponencijalno ovisi o smanjenju viskoznosti. Osim toga, smanjuje se tačka paljenja. Ovaj problem se može riješiti korištenjem nekonvencionalnih (sintetičkih) uljnih baza koje kombinuju visoku tačku paljenja sa niskom isparljivošću i viskoznošću.
    Prva ulja koja su ispunila ove zahtjeve bile su mješavine hidrokrekiranih ulja i estera, koje su se pojavile kasnih 80-ih. XX vijeka, i čistih eteričnih ulja, koja su ušla na tržište početkom 90-ih.
    Najzanimljivija su ulja na bazi estera. Imaju veoma nisku volatilnost. Ova ulja su proizvodi različitih hemijskih struktura dobijeni od životinjskih i biljnih masti. Osim niske isparljivosti, eterična ulja odlikuju se dobrim tribološkim svojstvima. Čak i bez aditiva, osiguravaju trenje i smanjenje habanja zbog svog polariteta. Osim toga, odlikuju se visokim indeksom viskoznosti i temperature, sigurnošću od eksplozije i požara, visokom biostabilnošću i mogu se koristiti ne samo kao rashladna sredstva, već i kao ulja za podmazivanje. U praksi je bolje koristiti mješavinu esencijalna ulja i hidrokreking ulja, budući da su tribološke karakteristike i dalje visoke, a njihova cijena znatno niža.

    1.1. Porodica multifunkcionalnih rashladnih tečnosti

    Odlučujući korak u optimizaciji troškova maziva u procesima obrade metala bila je upotreba čistih ulja. Prilikom izračunavanja ukupne cijene rashladne tekućine, utjecaj cijene maziva korištenih u obradi metala bio je potcijenjen. Studije u Evropi i SAD su pokazale da se hidraulične tečnosti mešaju sa tečnostima za rezanje tri do deset puta godišnje.
    Na sl. 1 ovi podaci su grafički prikazani u periodu od 10 godina u evropskoj automobilskoj industriji.

    U slučaju rashladnih tečnosti na bazi vode, ulazak značajnih količina ulja u rashladno sredstvo dovodi do ozbiljne promjene u kvaliteti emulzije, što pogoršava kvalitetu obrade metala, uzrokuje koroziju i dovodi do povećanja troškova. Pri korištenju čistih ulja kontaminacija rashladne tekućine mazivima je neprimjetna i postaje problem tek kada se točnost obrade počne smanjivati ​​i habanje opreme povećava.
    Trend korištenja čistih ulja kao tekućina za rezanje otvara brojne mogućnosti za smanjenje troškova. Analiza njemačkih proizvođača mašina pokazala je da se u prosjeku u svakoj vrsti alatnih mašina koristi sedam različitih vrsta maziva. Ovo zauzvrat postavlja pitanja curenja, kompatibilnosti i cijene svih korištenih maziva. Nepravilan odabir i upotreba maziva može dovesti do kvara opreme, što može dovesti do zaustavljanja proizvodnje. Jedan od moguća rješenja Ovaj problem je upotreba multifunkcionalnih proizvoda koji zadovoljavaju širok spektar zahtjeva i mogu zamijeniti maziva za različite namjene. Prepreka za upotrebu univerzalnih tečnosti su zahtjevi standarda ISO na hidraulične tečnosti VG 32 i 46 jer je moderna hidraulična oprema dizajnirana da zadovolji vrijednosti viskoziteta date u ovim standardima. S druge strane, obrada metala zahtijeva tečnost za rezanje niskog viskoziteta kako bi se smanjili gubici i poboljšala disipacija topline tokom brzog rezanja metala. Ove nedosljednosti u zahtjevima viskoznosti za različite primjene maziva rješavaju se upotrebom aditiva za smanjenje ukupnih troškova.
    Prednosti:
    . neizbježan gubitak hidrauličkih ulja i ulja za probijanje ne oštećuje rashladnu tekućinu;
    . nepromjenjivost kvaliteta, što eliminira složene analize;
    . upotreba rashladnih tečnosti kao ulja za podmazivanje smanjuje ukupne troškove;
    . poboljšanje pouzdanosti, rezultata procesa i trajnosti opreme značajno smanjuje ukupne troškove proizvodnje;
    . svestranost primjene.
    Racionalna upotreba univerzalnih tečnosti je poželjnija od potrošača. Primjer za to je industrija motora. Isto ulje se može koristiti za početnu obradu bloka cilindara i za njihovo honovanje. Ova tehnologija je veoma efikasna.

    1.2. Linije za pranje

    U ovim linijama čišćenja, rastvori za čišćenje na bazi vode moraju se izbegavati kako bi se izbeglo stvaranje nepoželjnih mešavina sa hidrofilnim uljima. Čvrsti zagađivači se uklanjaju iz ulja ultrafiltracijom, i deterdženti(troškovi energije za čišćenje i crpljenje vode, analiza kvaliteta otpadnih voda) se mogu eliminisati, što će dovesti do smanjenja ukupnih troškova proizvodnje.

    1.3. Uklanjanje ulja iz starog metala i opreme

    Ispravan odabir aditiva omogućava da se ulja izvađena iz metalnog otpada i opreme ponovo recikliraju u proces. Obim recirkulacije je do 50% gubitaka.

    1.4. Pogled na univerzalne fluide - " Unifluid»

    Budućnost leži u ulju niskog viskoziteta, koje će se koristiti i kao hidraulički fluid i kao tekućina za sečenje za obradu metala. Univerzalni fluid" Unifluid» razvijen i testiran na njemačkom jeziku istraživački projekat pod pokroviteljstvom ministarstva Poljoprivreda. Ova tečnost ima viskozitet od 10 mm2/s na 40°C i odlično radi u pogonima za proizvodnju automobilskih motora za obradu metala, podmazivanje i linije sile uključujući hidraulične sisteme.

    2. Minimizirajte količinu maziva

    Zakonske promjene i povećanje sigurnosnih zahtjeva okruženje primjenjuju se i na proizvodnju rashladnog sredstva. S obzirom na međunarodnu konkurenciju, metaloprerađivačka industrija preuzima sve moguće mjere za smanjenje troškova proizvodnje. Analiza automobilske industrije objavljena 1990-ih godina pokazala je da su glavni problemi s troškovima uzrokovani korištenjem radnih fluida, pri čemu cijena rashladne tekućine igra važnu ulogu u ovom slučaju. Pravi trošak proizlazi iz troškova samih sistema, troškova rada i troškova održavanja tečnosti u radnom stanju, troškova čišćenja i tečnosti i vode i odlaganja (Slika 2).

    Sve to dovodi do toga da se velika pažnja posvećuje mogućem smanjenju upotrebe maziva. Značajno smanjenje upotrijebljene količine rashladne tekućine, kao rezultat korištenja novih tehnologija, omogućava smanjenje troškova proizvodnje. Međutim, to zahtijeva da se funkcije rashladnog sredstva kao što su odvođenje topline, smanjenje trenja, uklanjanje čvrstih zagađivača rješavaju pomoću drugih tehnoloških procesa.

    2.1. Potrebna je analiza rashladne tečnosti za razne procese obrada metala

    Ako se rashladna sredstva ne koriste, tada se, naravno, oprema pregrijava tokom rada, što može dovesti do strukturnih promjena i kaljenja metala, promjena u dimenzijama, pa čak i kvara opreme. Upotreba rashladnog sredstva, prvo, omogućava uklanjanje topline, a drugo, smanjuje trenje tokom obrade metala. Međutim, ako je oprema izrađena od ugljičnih legura, tada upotreba rashladnog sredstva može, naprotiv, dovesti do njegovog kvara i, shodno tome, smanjiti vijek trajanja. Pa ipak, u pravilu, upotreba rashladnih tekućina (posebno zbog njihove sposobnosti da smanje trenje) dovodi do povećanja vijeka trajanja opreme. U slučaju brušenja i honanja, upotreba rashladnog sredstva je izuzetno važna. Sistem hlađenja igra veliku ulogu u ovim procesima, jer održava normalnu temperaturu opreme, što je veoma važno u obradi metala. Uklanjanje strugotine stvara oko 80% topline, a rashladna sredstva ovdje obavljaju dvostruku funkciju, hladeći i rezač i strugotinu, sprječavajući moguće pregrijavanje. Osim toga, dio sitnih strugotina odlazi s rashladnom tekućinom.
    Na sl. 3 prikazuje zahtjeve rashladnog sredstva za različite procese obrade metala.

    Suva (bez rashladnog sredstva) obrada metala je moguća u procesima kao što je drobljenje, a vrlo rijetko kod tokarenja i bušenja. Ali treba napomenuti da suha obrada sa geometrijski nepreciznim krajem reznog alata nije moguća, jer u ovom slučaju odvođenje topline i navodnjavanje tekućinom presudno utječu na kvalitetu proizvoda i vijek trajanja opreme. Suha prerada u drobljenju željeza i čelika trenutno se koristi uz pomoć posebne opreme. Međutim, uklanjanje strugotine mora se obaviti jednostavnim čišćenjem ili komprimiranim zrakom, a kao rezultat toga nastaju novi problemi: povećana buka, dodatni trošak komprimiranog zraka i potreba za temeljnim brisanjem prašine. Osim toga, prašina koja sadrži kobalt ili krom nikal je toksična, što također utječe na cijenu proizvodnje; povećana opasnost od eksplozije i požara tokom suve obrade aluminijuma i magnezijuma ne može se zanemariti.

    2.2. Low Coolant Systems

    Po definiciji, minimalna količina maziva je količina koja ne prelazi 50 ml/h.
    Na sl. 4 je dato dijagram strujnog kola sistemi sa minimalnom količinom maziva.

    Uz pomoć uređaja za doziranje, mala količina rashladne tekućine (maksimalno 50 ml/h) se u obliku finih raspršivača dovodi na mjesto obrade metala. Od svih vrsta uređaja za doziranje na tržištu, samo dva tipa se uspješno koriste u obradi metala. Najviše se koriste sistemi koji rade pod pritiskom. Koriste se sistemi gde se ulje i komprimovani vazduh mešaju u kontejnerima, a aerosol se crevom dovodi direktno do mesta obrade metala. Postoje i sistemi gde se ulje i komprimovani vazduh, bez mešanja, dovode pod pritiskom u mlaznicu. Zapremina tekućine koju isporučuje klip u jednom udaru i frekvencija klipa su vrlo različite. Količina dovedenog komprimiranog zraka određuje se posebno. Prednost upotrebe dozirne pumpe je u tome što je moguće koristiti kompjuterske programe koji kontrolišu čitav radni tok.
    Budući da se koriste vrlo male količine maziva, dovod direktno na radnu stanicu mora biti obavljen sa velikom pažnjom. Postoje dvije vrste dovoda rashladne tekućine, koje se prilično razlikuju: unutrašnje i vanjsko. Uz vanjski dovod tekućine, smjesa se raspršuje mlaznicama na površinu reznog alata. Ovaj proces je relativno jeftin, jednostavan za izvođenje i ne zahtijeva mnogo truda. Međutim, s vanjskim dovodom rashladne tekućine, omjer dužine alata i promjera rupe ne bi trebao biti veći od 3. Osim toga, prilikom promjene reznog alata, lako je napraviti pozicionu grešku. Sa unutrašnjim rashladnim sredstvom, aerosol se dovodi kroz kanal unutar alata za rezanje. Odnos dužine i prečnika mora biti veći od 3, a pozicijske greške su isključene. Osim toga, čipovi se lako uklanjaju kroz iste unutrašnje kanale. Minimalni prečnik alata je 4 mm, zbog prisustva kanala za rashladnu tečnost. Ovaj proces je skuplji jer se rashladna tečnost dovodi kroz vreteno mašine. Sistemi sa niskim dovodom rashladne tečnosti imaju jednu zajedničku stvar: tečnost ulazi u radno područje u obliku malih kapljica (aerosola). Istovremeno, toksičnost i održavanje higijenskih standarda radnog mjesta na odgovarajućem nivou postaju glavni problemi. Savremeni razvoj sistema za dovod aerosola rashladne tečnosti omogućava sprečavanje poplave radnog mesta, smanjenje gubitaka tokom prskanja, čime se poboljšava kvalitet vazduha na radnom mestu. Veliki broj sistema za dovod rashladne tečnosti dovodi do činjenice da iako je moguće odabrati potrebnu veličinu kapljica, mnogi pokazatelji, kao što su koncentracija, veličina čestica itd., nisu dobro shvaćeni.

    2.3. Rashladna tečnost za sisteme sa malim protokom

    Uz mineralna ulja i tekućine za sečenje na bazi vode, danas se koriste ulja na bazi estera i masnih alkohola. Budući da sistemi sa niskim brojem rashladnih tečnosti koriste ulja za podmazivanje koja se raspršuju u radni prostor u obliku aerosola i uljne magle, pitanja zdravlja i sigurnosti na radu (OHS) postaju prioritet. U tom smislu, poželjna je upotreba maziva na bazi estera i masnih alkohola s aditivima niske toksičnosti. Prirodne masti i ulja imaju veliki nedostatak - nisku oksidacionu stabilnost. Pri korištenju maziva na bazi estera i masnih kiselina ne stvaraju se naslage u radnom području zbog njihove visoke antioksidativne stabilnosti. U tabeli. U tabeli 1 prikazani su podaci za maziva na bazi estera i masnih alkohola.

    Tabela 1. Razlike između estera i masnih alkohola

    Indikatori

    Esteri

    Masni alkoholi

    Isparavanje Veoma nisko
    Svojstva podmazivanja Veoma dobro
    Tačka paljenja Visoko
    Klasa zagađenja -/1

    Za sisteme sa niskim dovodom rashladne tečnosti, pravilan izbor maziva je od velike važnosti. Kako bi se smanjile emisije, korišteno mazivo mora biti niskotoksično i dermatološki bezbedno, uz održavanje visoke mazivosti i termičke stabilnosti. Maziva na bazi sintetičkih estera i masnih alkohola karakteriše niska isparljivost, visoke temperature bljeskovi, niske toksičnosti i dokazali su se u praktičnim primjenama. Glavni pokazatelji pri odabiru maziva sa niskim emisijama su tačka paljenja ( DIN EN ISO 2592) i gubitak zbog isparavanja prema Noacku ( DIN 51 581T01). t vsp ne smije biti niži od 150 °C, a gubici isparavanjem na temperaturi od 250 °C ne smiju prelaziti 65%. Viskoznost na 40 °C> 10 mm 2 / s.

    Glavni pokazatelji u odabiru niskoemisionih maziva prema Noack-u

    Indikatori

    Značenje

    Test Methods

    Viskoznost na 40 °S, mm 2 /s > 10

    DIN 51 562

    Tačka paljenja u otvorenom lončiću, °C > 150

    DIN EN ISO 2592

    Gubitak isparavanjem prema Noack-u, % < 65

    DIN 51 581T01

    Klasa zagađenja -/1

    Za isti viskozitet, maziva na bazi masnog alkohola imaju nižu tačku paljenja od maziva na bazi estera. Njihova je volatilnost veća, pa je i efekat hlađenja manji. Svojstva podmazivanja su takođe relativno niska u poređenju sa mazivima na bazi estera. Masni alkoholi se mogu koristiti tamo gdje podmazivanje nije bitno. Na primjer, prilikom obrade sivog lijeva. Ugljik (grafit), koji je dio livenog gvožđa, sam po sebi daje efekat podmazivanja. Mogu se koristiti i za rezanje livenog gvožđa, čelika i aluminijuma, jer radno područje ostaje suvo kao rezultat brzog isparavanja. Međutim, previsoko isparavanje je nepoželjno zbog zagađenja zraka u radnom prostoru uljnom maglom (ne smije prelaziti 10 mg/m 3). Maziva na bazi estera su korisna kada je potrebno dobro podmazivanje a postoji i veliki gubitak strugotine, na primjer, prilikom rezanja navoja, bušenja i tokarenja. Prednost maziva na bazi estera je visoko ključanje i tačke paljenja pri niskim viskozitetima. Kao rezultat toga, volatilnost je niža. Istovremeno, na površini dijela ostaje film za sprječavanje korozije. Osim toga, maziva na bazi estera su lako biorazgradiva i imaju klasu 1 zagađenja vode.
    U tabeli. 2 prikazuje primjere upotrebe maziva na bazi sintetičkih estera i masnih alkohola.

    Tabela 2. Primjeri primjene rashladnog sredstva za sisteme niskog protoka

    Maziva za sisteme sa malo rashladne tečnosti (baza ulja) Materijal

    Proces

    Knot

    Esteri Legure za tlačno livenje Čišćenje odlivaka Profili (sekcije) Odsustvo padavina pri porastu temperature do 210°S
    Masni alkoholi SK45 Bušenje, razvrtanje, drobljenje Zaštitne navlake
    Esteri 42CrMo4 Namotavanje niti Visoka kvaliteta površine
    Masni alkoholi St37 Savijanje cijevi izduvni sistemi
    Esteri 17MnCr5 Bušenje, valjanje, oblikovanje Spajanje kardanskih vratila
    Esteri SK45 Namotavanje niti Gears
    Masni alkoholi AlSi9Cu3 Čišćenje odlivaka Prijenos

    Glavna razmatranja pri projektovanju rashladnih tečnosti za sisteme niskog protoka su navedena u nastavku. Glavna stvar na koju treba obratiti pažnju pri razvoju rashladnih tečnosti je njihova niska isparljivost, netoksičnost, mali učinak na ljudsku kožu, u kombinaciji s visokom tačkom paljenja. Rezultati novih istraživanja o izboru optimalnih rashladnih tečnosti prikazani su u nastavku.

    2.4. Istraživanje faktora koji utiču na stvaranje uljne magle u rashladnim sistemima sa malim protokom

    Kada se u procesu obrade metala koristi sistem sa malo rashladne tečnosti, dolazi do stvaranja aerosola kada se tečnost unese u radno područje, pri čemu se primećuje visoka koncentracija aerosola kada se koristi eksterni sistem za raspršivanje. U ovom slučaju, aerosol je uljna magla (veličine čestica od 1 do 5 mikrona), koja ima loš uticaj na ljudskim plućima. Proučavani su faktori koji doprinose stvaranju uljne magle (slika 5).

    Od posebnog interesa je efekat viskoznosti maziva, odnosno smanjenje koncentracije uljne magle (indeks uljne magle) sa povećanjem viskoziteta maziva. Provedene su studije o dejstvu aditiva protiv magle kako bi se smanjilo njihovo štetno dejstvo na ljudska pluća.
    Bilo je potrebno otkriti kako pritisak primijenjen u rashladnom sistemu utječe na količinu proizvedene uljne magle. Za procjenu generirane uljne magle korišten je uređaj baziran na efektu “Tyndall cone”, tyndalometar (slika 6).

    Za procjenu uljne magle, tindalometar se postavlja na određenoj udaljenosti od mlaznice. Nadalje, dobijeni podaci se obrađuju na računaru. U nastavku su rezultati procjene u obliku grafikona. Iz ovih grafikona se može vidjeti da se stvaranje uljne magle povećava sa povećanjem pritiska tokom prskanja, posebno kada se koriste tečnosti niske viskoznosti. Udvostručenje pritiska prskanja uzrokuje odgovarajuće udvostručenje zapremine magle. Međutim, ako je pritisak prskanja nizak, a početne karakteristike opreme niske, tada se povećava period za koji količina rashladnog sredstva dostigne potrebne stope za normalan rad. Istovremeno, indeks uljne magle značajno se povećava sa smanjenjem viskoziteta rashladnog sredstva. S druge strane, performanse pokretanja opreme za raspršivanje su bolje sa tekućinama niskog viskoziteta nego sa tekućinama visokog viskoziteta.
    Ovaj problem se rješava dodavanjem aditiva protiv magle u rashladnu tekućinu, što omogućava smanjenje količine magle koja se stvara za tekućine različitog viskoziteta (slika 7).

    Upotreba ovakvih aditiva omogućava smanjenje stvaranja magle za više od 80%, bez ugrožavanja ni startnih karakteristika sistema, ni stabilnosti rashladnog sredstva, ni karakteristika same uljne magle. Istraživanja su pokazala da se stvaranje magle može značajno smanjiti pravi izbor pritisak prskanja i viskoznost primenjenog rashladnog sredstva. Uvođenje odgovarajućih aditiva protiv magle također dovodi do pozitivnih rezultata.

    2.5. Optimizacija sistema niske rashladne tečnosti za opremu za bušenje

    Ispitivanja su obavljena na materijalima koji se koriste u sistemima sa niskim dovodom rashladne tečnosti (duboko bušenje (odnos dužine/prečnika veći od 3) sa spoljnim dovodom rashladne tečnosti), na opremi za bušenje DMG(Tabela 3)

    U radnom komadu od visokolegiranog čelika (X90MoSg18) visoke vlačne čvrstoće (od 1000 N / mm 2) potrebno je izbušiti slijepu rupu. Bušilica od visokog ugljeničnog čelika SE— stabljika sa reznom ivicom koja ima visoku otpornost na savijanje, obložena PVD-TIN. rashladne tečnosti su odabrane da bi se dobile optimalni uslovi proces uzimajući u obzir eksterno snabdevanje. Proučavan je uticaj viskoznosti etera (baza rashladnog sredstva) i sastava specijalnih aditiva na radni vek bušilice. Testni stol vam omogućava da izmjerite veličinu sile rezanja u smjeru z-ose (po dubini) pomoću Kistler mjerne platforme. Performanse vretena mjerene su tijekom cijelog vremena potrebnog za bušenje. Dvije usvojene metode za mjerenje opterećenja tokom jednog bušenja omogućile su određivanje opterećenja tokom cijelog ispitivanja. Na sl. 8 prikazuje svojstva dva estera, svaki sa istim aditivima.

    Roman Maslov.
    Na osnovu materijala iz stranih publikacija.

    Za dobru evakuaciju strugotine prilikom bušenja, rashladna tečnost se mora dovoditi preko alata. Ako mašina nije opremljena rashladnom tečnošću kroz vreteno, preporučuje se da se

    Za dobru evakuaciju strugotine prilikom bušenja, rashladna tečnost se mora dovoditi kroz alat. Ako mašina nije opremljena rashladnom tečnošću kroz vreteno, preporučuje se dovod rashladne tečnosti kroz posebne rotirajuće adaptere. Sa dubinom rupe manjom od 1xD, dozvoljeni su eksterno hlađenje i smanjeni režimi. Dijagram prikazuje potrošnju rashladne tekućine za razne vrste bušilice i materijali. Vrsta rashladne tečnosti Preporučena emulzija 6-8%. Prilikom bušenja nerđajućeg čelika i čelika visoke čvrstoće koristite 10% emulziju. Kada koristite IDM glave za bušenje, koristite 7-15% emulzije na bazi minerala i biljna ulja za bušenje nerđajućeg čelika i visokotemperaturnih legura. Suvo bušenje Kroz kanale za bušenje moguće je bušiti suvo liveno gvožđe sa uljnom maglom. Simptomi habanja glave bušilice Promjena prečnika 0 > D nominalni + 0,15 mm D nominalni (1) Nova glava (2) Istrošena glava Vibracije i buka se značajno povećavaju preko 8xD visokog pritiska rashladne tekućine od 15-70 bara.

    Gore