Spindli sõlmede omadused. Mitmeotstarbeliste CNC-masinate oluline omadus on mootorivõllide kasutamine nende disainis. Need tagavad suure pöörlemistäpsuse, suured numbrid pöörded (kuni 60 000 p/min ja rohkem), on väikeste mõõtmetega ja oma kaaluga. Eeltingimuseks on jahutussüsteemide olemasolu. Kasutatakse jahutusvedeliku välis- ja sisevarustussüsteeme. Väline süsteem põhineb õiges suunas paigaldatud düüside kasutamisel lõikeriista jahutamiseks ja laastude puhastamiseks töödeldud pindadelt. sisemine süsteem tagab jahutusvedeliku juurdevoolu otse läbi spindli. Jahutusvedelike rõhk võib ulatuda oluliste väärtusteni.

Üks näide sellise spindli välimusest on näidatud joonisel fig. 79. Ja joonisel fig. 80 on kujutatud läbilõiget sarnasest seadmest. Tähelepanu tuleks pöörata vibratsiooniandurite ja temperatuuriandurite olemasolule laagritel, samuti tööriista olemasolu andurile ja asendiandurile.

Riis. 79. Välimus spindel detailide kiireks töötlemiseks

Riis. 80. Spindli seadme konstruktsiooniskeem (pikilõige)

Selline töötlemisprotsessi teabeallikate hulk muudab selle kõrgetel lõiketingimustel tõrgeteta ja ohutuks ning võimaldab teil saavutada töödeldavate detailide vajaliku mõõtmete täpsuse.

Joonisel fig. 81 on kujutatud mitmeotstarbeliste masinate spindlikoostude tööparameetrite graafikuid. Number 1 tähistab arendatud võimsuse sõltuvuskõverat spindli pöörlemissagedusest ja number 2 - arendatava pöördemomendi sõltuvuse kõverat ka spindli pöörlemissagedusest.

Nende parameetrite muutuse olemus on kõverate kujust selgelt nähtav ega vaja selgitust.

Mudeli spindlit MTS-28.63 iseloomustavad kõrgemad võimsuse ja pöördemomendi parameetrite väärtused kui mudeli spindlil ETS-21.32, mis langeb kokku tabelis toodud andmetega. 10. Pöörete arv on palju väiksem.

Seetõttu tuleks mudelit MTS-28.63 kasutada raskemates töötlemistingimustes, sealhulgas töötlemistoimingutes.

Riis. Joonis 81. Spindlisõlmede tööparameetrite (võimsus ja pöördemoment) graafikud: a - spindli mudel ETS-21.32; b – spindli mudel MTS-28.63

Tab. 10. Tööpinkide spindlisõlmede mudelid ja nende tehnilised andmed

Tab. 11. Mõnede töötluskeskuste spindlisõlmede põhiomadused

Spindliüksused kui tööpinkide peamised sõlmed ja kõige vastutavad töötlemise kvaliteedi eest, on varustatud lisasüsteemidega. Nende hulgas on sisemine jahutussüsteem, süsteem jahutusvedeliku tarnimiseks tööriistale spindli kaudu, süsteem osade jahutamiseks surve all spetsiaalsete düüsitorude kaudu. Olemas on vibratsioonitugevuse andurid, samuti temperatuuriandurid laagrisõlmede, tööriista olemasolu jms jaoks (joonis 82).

Arvestades keerulisi kiirtöötluse tingimusi, tegeletakse laagrisõlmede kiire vahetamise ja laagrite vastupidavuse suurendamisega keraamiliste rullelementide kasutamisega.

A

b

Riis. 82. Andurite paigutuse skeem: a - vibratsiooni olemasolu; b - laagrite küttetemperatuurid

Masina jahutussüsteemid. CNC-tööpinkide arendajad pööravad suurt tähelepanu jahutuse probleemile. Tähelepanu objektiks on spindliüksused, mille pöörlemiskiirus ulatub kümnete tuhandete pööreteni minutis. Töötlemise täpsus ja agregaatide enda töö vastupidavus sõltuvad masina konstruktsioonielementide tõhusast jahutusest.

Veelgi olulisem on töödeldava detaili ja tööriista tõhus jahutamine lõiketsoonis. See määrab saadud mõõtmete täpsuse ja lõikeriista vastupidavuse. Praegu kasutatakse lõiketsooni LC varustamiseks erinevaid skeeme (joonis 83). Näiteks söödake surve all läbi spindli ja tööriistas tehtud kanalite. Sel juhul jahutatakse detaili otse töödeldava pinna kohal (augus). Paremad lõiketingimused tänu laastude läbipesule. Karbiidpuurid läbimõõduga 1 mm või rohkem võivad olla varustatud selliste kanalitega sisemiseks toiteallikaks.

Kaasaegse tööpinkide töötlemise peamine ülesanne on tööriistade määrimine, samuti laastude kiire eemaldamine lõiketsoonist. Selle eiramine võib põhjustada probleeme, mis põhjustavad tööriista enneaegset kulumist või kahjustumist ning isegi masina rikkeid.

Haas- ja VM-seeria masinate standardfunktsioon on rõngakujuline jahutusvedeliku toiteallikas, mis pritsib jahutusvedelikku lõikealale, eemaldades samal ajal lõikamise ajal tekkivad laastud.

See kontseptsioon on võrreldes traditsioonilise voolikuid kasutava kontseptsiooniga oluliselt täiustatud. Rõnga kergesti liikuvate düüside otste täpne reguleerimine võimaldab suunata jahutusvedeliku joa all olevale tööriistale. erinevad nurgad. Ergonoomiline rõngaseadistus tagab kasutamise lihtsuse ja maksimaalse kliirensi.

Lisaks peamisele jahutusvedeliku toitesüsteemile on ka muid jahutusviise. Üks neist on programmeeritavate jahutusvedeliku otsikute (P-Cool) kasutamine, mis olenevalt tööriistast kohanduvad automaatselt oma pikkusega.

Jahutusvedeliku süsteem läbi spindli

Teine tõhus meetod- jahutusvedeliku tarnimine läbi tööriistahoidiku saba ja lõikeriista kanalite kõrge rõhu all. TSC (Through-Spindle Coolant) jahutusvedeliku süsteem on saadaval kahes rõhukonfiguratsioonis: 300 või 1000 psi (20 või 70 baari). Selle efektiivsus on eriti kõrge sügavate aukude puurimisel ja sügavate süvendite freesimisel.

Õhujoa süsteem läbi tööriista

Kuivas keskkonnas lõikamiseks kaasaegsete täiustatud katetega karbiiditööriistade kasutamisel on suur tõenäosus uuesti lõigata laastud, mida ei eemaldata lõiketsoonist õigel ajal. See on peamine põhjus suurenenud tööriistade kulumine. Probleemi lahendamiseks töötas Haas Automation välja süsteemi, mis puhub läbi tööriista õhku (lisand TSC-süsteemile), mis eemaldab laastud kohe lõikealalt, enne kui need uuesti lõiketööriistale satuvad. See meetod on oluline sügavate õõnsuste töötlemise protsessis.

Sama funktsiooni teostatakse Haasi automaatse õhupüstoli abil. Süsteemi kasutamine on veatu väikesed tööriistad ei sobi õhu varustamiseks läbi instrumendi pordi. Automaatne õhupüstol on suurepärane täiendus tööriista kaudu töötavale õhuvarustussüsteemile. Püstolit kasutatakse siis, kui vedeliku jahutussüsteemi ei ole võimalik kasutada ja kui on vaja varustada märkimisväärses koguses õhku.

Minimaalne jahutusvedeliku süsteem

Juhtudel, kui lõikevedelikku ei ole võimalik kasutada, kuid on vaja tagada tööriista määrimine, kasutatakse minimaalse määrdekoguse varustamise süsteemi. Uuenduslik Haas-süsteem pihustab õhujoa abil mõõduka koguse määrdeainet tööriista lõikeservadele. Kasutatud jahutusvedeliku kogus on nii väike, et seda pole näha.

Meetodi peamine eelis on määrdeaine vähene tarbimine. Tarnitava õhu ja jahutusvedeliku kogus on sõltumatult reguleeritav, st. igas konkreetses töörežiimis saate optimaalseks jahutuseks iseseisvalt reguleerida.

Tootja: Sunmill, tootmine: Taiwan

Üldteave JHV-710 CNC vertikaalse töötluskeskuse kohta

Valikud, kirjeldused

Iga SUNMILLi masinat testitakse:

PALLI VARBA TEST

Kuulvarraste testi abil kontrollitakse ümarust, vormist väljajäämist ja tagasilööke (ajami mittevastavust).

Laserkontroll

Lisavalikud:

4. ja 5. telje töötlemine (valikuline):

CNC-freespinkile on võimalik paigaldada 4. / 5. telg ja vastavalt luua 4. / 5. koordinaatide töötlemiskeskus. Töötlemiskeskuse lauale saab paigaldada vertikaalselt Pöörlev laud(4. telg) ja kalde-/kaldetelg (5. telg). 4. või 5. telje paigaldamisel on soovitatav kasutada FANUC 18iMB juhtimissüsteemi.

Jahutusvedeliku juurdevool läbi spindli:

Jahutusvedeliku tarnimine läbi spindli spetsiaalse tööriista abil võimaldab paremat soojuse hajumist pimedate aukude töötlemisel ning väldib tööriista ja tooriku ülekuumenemist. Tarnitakse koos filtreerimissüsteemiga.

Kiire spindel, mis võimaldab taluda parameetreid: 10000, 12000, 15000 p/min.

Tööriistamagasin 20 või 24 positsioonile.

Selle masina täiskomplekt.

• CNC süsteemi Fanuc 0i-MD kontroller.
• Neljanda telje liides.
• Spindel BT40 10 000 p/min
• Mootori võimsus 5,5 / 7,5 kW
• Spindli ajam
• Spindli koonuse puhumissüsteem
• Automaatne määrimissüsteem
• Karussellmagasin ATC 16-tööriistad, BT40
• Lõikeala täielik kate
• Masina valgustus
• Tööriistakast ja dokumentatsioonikomplekt
• Õliga jahutatud spindel
• Laastude kruvikonveier

Varustus lisatasu eest:

02.11.2012
Uued juhised metallitöötlemise jahutusvedeliku tehnoloogias

1. Emulsiooni asemel õli

90ndate alguses. Protsessi kogumaksumuse analüüsi seisukohalt kaaluti ettepanekuid jahutusvedeliku emulsioonide asendamiseks puhaste õlidega. Peamine vastuväide oli kõrge hind veevabad töövedelikud (5-17% protsessi kogumaksumusest) võrreldes veepõhiste jahutusvedelikega.
Praegu on jahutusvedeliku emulsioonide asendamine puhaste õlidega võimalik lahendus paljudele probleemidele. Puhaste õlide kasutamisel on eeliseks mitte ainult hind, vaid ka metallitöötlemise kvaliteedi parandamine, aga ka tööohutuse tagamine. Ohutuse seisukohalt on puhtad õlid vähem kahjulikud, kui need puutuvad kokku inimnaha avatud piirkondadega, kui emulsioonid. Need ei sisalda biotsiide ja fungitsiide. Veevaba jahutusvedeliku kasutusiga on pikem (üksikute masinate puhul 6 nädalast tsentraliseeritud tsirkulatsioonisüsteemides 2-3 aastani). Puhaste õlide kasutamisel on vähem Negatiivne mõjuökoloogia kohta. Puhtad õlid tagavad metallitöötlemise kõrgema kvaliteedi peaaegu kõigis protsessi etappides (üle 90%).
Emulsiooni asendamine õlidega tagab jahutusvedeliku parema määrimise, parandab pinna kvaliteeti lihvimisel (viimistlemisel) ja pikendab oluliselt seadmete kasutusiga. Hinnaanalüüs näitas, et käigukasti tootmisel väheneb peaaegu kõigi etappide maksumus poole võrra.
Veevabade jahutusvedelike kasutamisel pikeneb CBN (cubic boor nitride) koorimise ja aukude avamise seadmete kasutusiga 10-20 korda. Lisaks ei ole malmi ja pehmete teraste töötlemisel vaja täiendavat korrosioonikaitset. Sama kehtib ka seadmete kohta, isegi kui kaitsev värvikiht on kahjustatud.
Veevabade jahutusvedelike ainsaks puuduseks on suure hulga soojuse eraldumine metallitöötlemisprotsessi käigus. Soojuse hajumist saab vähendada 4 korda, mis on eriti oluline selliste toimingute puhul nagu kõvade ja süsinikusisaldusega materjalide puurimine. Sel juhul peaks kasutatavate õlide viskoossus olema võimalikult madal. See aga viib tööohutuse vähenemiseni (õliudu jne) ning lenduvus sõltub eksponentsiaalselt viskoossuse vähenemisest. Lisaks väheneb leekpunkt. Selle probleemi saab lahendada ebatavaliste (sünteetiliste) õlibaaside kasutamisega, mis ühendavad kõrge leekpunkti madala lenduvuse ja viskoossusega.
Esimesed õlid, mis nendele nõuetele vastasid, olid hüdrokrakitud õlide ja estrite segud, mis ilmusid 80ndate lõpus. XX sajandil ja puhtad eeterlikud õlid, mis tulid turule 90ndate alguses.
Kõige huvitavamad on estrite baasil valmistatud õlid. Neil on väga madal volatiilsus. Need õlid on erineva keemilise struktuuriga tooted, mis on saadud nii loomsetest kui ka taimsetest rasvadest. Lisaks madalale lenduvusele iseloomustavad eeterlikud õlid head triboloogilised omadused. Isegi ilma lisanditeta vähendavad need polaarsuse tõttu hõõrdumist ja kulumist. Lisaks iseloomustab neid kõrge viskoossus-temperatuurindeks, plahvatus-tuleohutus, kõrge biostabiilsus ja neid saab kasutada mitte ainult jahutusvedelikena, vaid ka määrdeõlidena. Praktikas on parem kasutada segu eeterlikud õlid ja hüdrokrakkimisõlid, kuna triboloogilised omadused on endiselt kõrged ja nende hind on palju madalam.

1.1. Multifunktsionaalsete jahutusvedelike perekond

Otsustavaks sammuks määrdeainete maksumuse optimeerimisel metallitöötlemisprotsessides oli puhaste õlide kasutamine. Jahutusvedeliku kogumaksumuse arvutamisel alahinnati metallitöötlemisel kasutatavate määrdeainete maksumuse mõju. Euroopas ja USA-s tehtud uuringud on näidanud, et hüdraulikavedelikke segatakse lõikevedelikega kolm kuni kümme korda aastas.
Joonisel fig. 1 need andmed on Euroopa autotööstuses esitatud graafiliselt 10-aastase perioodi kohta.

Veepõhiste jahutusvedelike puhul toob märkimisväärses koguses õlide sattumine jahutusvedelikku kaasa emulsiooni kvaliteedi tõsise muutuse, mis halvendab metallitöötlemise kvaliteeti, põhjustab korrosiooni ja toob kaasa maksumuse tõusu. Puhaste õlide kasutamisel on jahutusvedeliku saastumine määrdeainetega märkamatu ja muutub probleemiks alles siis, kui töötluse täpsus hakkab langema ja seadmete kulumine suureneb.
Suundumus puhaste õlide kasutamisele lõikevedelikena avab mitmeid võimalusi kulude vähendamiseks. Saksa masinaehitajate analüüs näitas, et iga tööpinkide puhul kasutatakse keskmiselt seitset erinevat tüüpi määrdeaineid. See omakorda tõstatab kõigi kasutatavate määrdeainete lekke, ühilduvuse ja maksumuse probleemid. Määrdeainete vale valik ja kasutamine võib põhjustada seadmete rikke, mille tagajärjeks on tõenäoliselt tootmise seiskumine. Üks neist võimalikud lahendused See probleem seisneb multifunktsionaalsete toodete kasutamises, mis vastavad paljudele nõuetele ja võivad erinevatel eesmärkidel asendada määrdeaineid. Takistuseks universaalsete vedelike kasutamisele on standardi nõuded ISO hüdraulikavedelikele VG 32 ja 46, sest kaasaegsed hüdroseadmed on loodud vastama nendes standardites antud viskoossusväärtustele. Teisest küljest on metallitöötlemisel vaja madala viskoossusega lõikevedelikku, et vähendada kadusid ja parandada soojuse hajumist kiirel metallilõikamisel. Need ebakõlad viskoossusnõuetes erinevate määrdeainete rakenduste puhul lahendatakse üldkulude vähendamiseks lisandite kasutamisega.
Eelised:
. hüdraulika- ja sissemurdmisõlide vältimatu kadu ei kahjusta jahutusvedelikku;
. kvaliteedi muutumatus, mis välistab keerukad analüüsid;
. jahutusvedelike kasutamine määrdeõlidena vähendab üldkulusid;
. töökindluse, protsessitulemuste ja seadmete vastupidavuse parandamine vähendab oluliselt tootmise üldkulusid;
. rakenduse mitmekülgsus.
Tarbijale eelistatakse universaalsete vedelike ratsionaalset kasutamist. Selle näiteks on mootoritööstus. Sama õli saab kasutada silindriploki esmasel töötlemisel ja nende lihvimisel. See tehnoloogia on väga tõhus.

1.2. Pesuliinid

Nende puhastustoimingute puhul tuleb vältida veepõhiseid puhastuslahuseid, et vältida soovimatute segude teket hüdrofiilsete õlidega. Tahked saasteained eemaldatakse õlidest ultrafiltrimise teel ja pesuvahendid(energiakulud vee puhastamiseks ja pumpamiseks, heitvee kvaliteedi analüüsimine) saab ära kaotada, mis toob kaasa tootmise kogumaksumuse vähenemise.

1.3. Õli eemaldamine vanametallist ja seadmetest

Lisandite õige valik võimaldab metallijäätmetest ja seadmetest eraldatud õlid protsessi tagasi kasutada. Tsirkulatsiooni maht on kuni 50% kadudest.

1.4. Universaalsete vedelike väljavaated - " Unifluid»

Tulevik peitub madala viskoossusega õlis, mida hakatakse kasutama nii hüdrovedelikuna kui ka metallitöötlemise lõikevedelikuna. Universaalne vedelik" Unifluid» välja töötatud ja testitud saksa keeles uuringuprojekt rahastab ministeerium Põllumajandus. Selle vedeliku viskoossus 40°C juures on 10 mm2/s ja see toimib suurepäraselt automootorite tootmistehastes metallitöötlemiseks, määrimiseks ja jõujooned sealhulgas hüdrosüsteemid.

2. Minimeeri määrdeainete kogus

Seadusandlikud muudatused ja turvanõuete suurendamine keskkond kehtivad ka jahutusvedeliku tootmisel. Arvestades rahvusvahelist konkurentsi, võtab metallitööstus kõik endast oleneva võimalikud meetmed tootmiskulude vähendamiseks. 1990. aastatel avaldatud autotööstuse analüüs näitas, et peamised kuluprobleemid on tingitud töövedelike kasutamisest, kusjuures jahutusvedeliku maksumus mängib sel juhul olulist rolli. Tegelik kulu tuleb süsteemide endi maksumusest, tööjõu- ja vedelike ülalpidamiskuludest, nii vedelike kui ka vee puhastamise ning utiliseerimise kuludest (joonis 2).

Kõik see viib selleni, et palju tähelepanu pööratakse määrdeainete kasutamise võimalikule vähendamisele. Kasutatava jahutusvedeliku koguse märkimisväärne vähenemine uute tehnoloogiate kasutamise tulemusena võimaldab vähendada tootmiskulusid. See aga eeldab, et jahutusvedeliku funktsioonid, nagu soojuse hajutamine, hõõrdumise vähendamine, tahkete saasteainete eemaldamine, tuleb lahendada muude tehnoloogiliste protsesside abil.

2.1. Jahutusvedeliku analüüs vajab erinevaid protsesse metallitöötlemine

Kui jahutusvedelikke ei kasutata, siis loomulikult kuumenevad seadmed töötamise ajal üle, mis võib põhjustada konstruktsioonimuutusi ja metalli karastamist, mõõtmete muutumist ja isegi seadme rikkeid. Jahutusvedeliku kasutamine võimaldab esiteks soojust eemaldada ja teiseks vähendab metalli töötlemisel hõõrdumist. Kui aga seadmed on valmistatud süsinikusulamitest, võib jahutusvedeliku kasutamine vastupidi põhjustada selle rikke ja seega lühendada kasutusiga. Ja reeglina viib jahutusvedelike kasutamine (eriti nende hõõrdumise vähendamise võime tõttu) seadmete eluea pikenemiseni. Lihvimise ja lihvimise puhul on jahutusvedeliku kasutamine ülimalt oluline. Jahutussüsteem mängib neis protsessides tohutut rolli, kuna see hoiab seadmete normaalset temperatuuri, mis on metallitöötlemisel väga oluline. Laastude eemaldamine tekitab umbes 80% soojusest ning jahutusvedelikud täidavad siin kahekordset funktsiooni, jahutades nii lõikurit kui ka laastu, vältides võimalikku ülekuumenemist. Lisaks lahkub osa väikestest laastudest koos jahutusvedelikuga.
Joonisel fig. 3 näitab jahutusvedeliku nõudeid erinevate metallitöötlemisprotsesside jaoks.

Metalli kuivtöötlemine (ilma jahutusvedelikuta) on võimalik sellistes protsessides nagu purustamine, väga harva treimisel ja puurimisel. Kuid tuleb märkida, et kuivtöötlemine lõikeriista geomeetriliselt ebatäpse otsaga ei ole võimalik, kuna sel juhul on kuumuse eemaldamisel ja vedelikuga niisutamisel otsustav mõju toote kvaliteedile ja seadme kasutuseale. Raua ja terase purustamisel kasutatakse praegu kuivtöötlust spetsiaalsete seadmete abil. Laastude eemaldamine tuleb aga läbi viia kas lihtpuhastuse või suruõhuga ning sellest tulenevalt tekivad uued probleemid: suurenenud müra, suruõhu lisakulu ja vajadus põhjaliku tolmupühkimise järele. Lisaks on koobaltit või kroomniklit sisaldav tolm mürgine, mis mõjutab ka tootmiskulusid; ei saa tähelepanuta jätta alumiiniumi ja magneesiumi kuivtöötlemisel suurenenud plahvatus- ja tuleohtu.

2.2. Madala jahutusvedeliku süsteemid

Definitsiooni järgi on minimaalne määrdeaine kogus, mis ei ületa 50 ml/h.
Joonisel fig. 4 on antud elektriskeem süsteemid minimaalse määrdeainekogusega.

Doseerimisseadme abil juhitakse väike kogus jahutusvedelikku (maksimaalselt 50 ml/h) peente pihustitena metallitöötlemiskohta. Kõigist turul olevate doseerimisseadmete tüüpidest kasutatakse metallitöötlemisel edukalt ainult kahte tüüpi. Kõige laialdasemalt kasutatavad on rõhu all töötavad süsteemid. Kasutatakse süsteeme, kus õli ja suruõhk segatakse konteinerites ning aerosool juhitakse vooliku kaudu otse metallitöötlemiskohta. On ka süsteeme, kus õli ja suruõhk suunatakse ilma segamiseta surve all otsikusse. Kolvi poolt ühe käiguga etteantava vedeliku maht ja kolvi sagedus on väga erinevad. Tarnitava suruõhu kogus määratakse eraldi. Doseerimispumba kasutamise eeliseks on see, et on võimalik kasutada arvutiprogramme, mis juhivad kogu töövoogu.
Kuna määrdeainet kasutatakse väga väikeses koguses, tuleb otse töökohta tarnida väga ettevaatlikult. Jahutusvedeliku tarnimist on kahte tüüpi, mis on üsna erinevad: sisemine ja välimine. Välise vedelikuvarustuse korral pihustatakse segu düüside abil lõikeriista pinnale. See protsess on suhteliselt odav, hõlpsasti teostatav ega nõua palju tööjõudu. Välise jahutusvedeliku toite korral ei tohiks aga tööriista pikkuse ja ava läbimõõdu suhe olla suurem kui 3. Lisaks on lõikeriista vahetamisel lihtne teha asendiviga. Sisemise jahutusvedelikuga juhitakse aerosool läbi lõikeriista sees oleva kanali. Pikkuse ja läbimõõdu suhe peab olema suurem kui 3 ning asukohavead on välistatud. Lisaks on kiibid kergesti eemaldatavad samade sisemiste kanalite kaudu. Tööriista minimaalne läbimõõt on jahutusvedeliku kanali olemasolu tõttu 4 mm. See protsess on kulukam, kuna jahutusvedelik tarnitakse masina spindli kaudu. Vähese jahutusvedelikuga süsteemidel on üks ühine joon: vedelik siseneb tööpiirkonda väikeste tilkade (aerosool) kujul. Samal ajal muutuvad peamisteks probleemideks toksilisus ja töökoha hügieenistandardite õigel tasemel hoidmine. Jahutusvedeliku aerosooli etteandesüsteemide kaasaegsed arendused võimaldavad vältida töökoha üleujutusi, vähendada pihustamisel tekkivaid kadusid, parandades seeläbi töökoha õhukvaliteeti. Suur hulk madala jahutusvedeliku toitesüsteeme toob kaasa asjaolu, et kuigi vajaliku tilgasuuruse valimine on võimalik, pole paljud näitajad, nagu kontsentratsioon, osakeste suurus jne, hästi mõistetavad.

2.3. Jahutusvedelik madala vooluhulgaga süsteemidele

Mineraalõlide ja veepõhiste lõikevedelike kõrval kasutatakse tänapäeval estrite ja rasvalkoholide baasil õlisid. Kuna vähese jahutusvedeliku süsteemides kasutatakse vooluga määrdeõlisid, mida pihustatakse tööpiirkonda aerosoolide ja õliudu kujul, muutuvad töötervishoiu ja tööohutuse (OHS) küsimused prioriteediks. Sellega seoses on eelistatav kasutada madala mürgisusega lisanditega estritel ja rasvalkoholidel põhinevaid määrdeaineid. Looduslikel rasvadel ja õlidel on suur puudus – madal oksüdatsioonistabiilsus. Estritel ja rasvhapetel põhinevate määrdeainete kasutamisel ei teki tööpiirkonda sadestusi nende kõrge antioksüdantse stabiilsuse tõttu. Tabelis. Tabelis 1 on toodud andmed estritel ja rasvalkoholidel põhinevate määrdeainete kohta.

Madala jahutusvedelikuga süsteemide puhul on määrdeaine õige valik väga oluline. Heitkoguste vähendamiseks peab kasutatav määrdeaine olema madala mürgisusega ja dermatoloogiliselt ohutu, säilitades samal ajal kõrge määrdevõime ja termilise stabiilsuse. Sünteetilistel estritel ja rasvalkoholidel põhinevaid määrdeaineid iseloomustab madal lenduvus, kõrge temperatuur välgud, madala toksilisusega ja on end praktilistes rakendustes tõestanud. Peamised näitajad madala emissiooniga määrdeainete valikul on leekpunkt ( DIN EN ISO 2592) ja aurustumiskadu Noacki järgi ( DIN 51 581T01). t vsp ei tohiks olla madalam kui 150 °C ja aurustumiskadud temperatuuril 250 °C ei tohiks ületada 65%. Viskoossus temperatuuril 40 °C> 10 mm 2 / s.

Sama viskoossuse korral on rasvalkoholipõhistel määrdeainetel madalam leekpunkt kui estripõhistel määrdeainetel. Nende lenduvus on suurem, seega on jahutusefekt väiksem. Ka määrdeomadused on estripõhiste määrdeainetega võrreldes suhteliselt madalad. Rasvalkohole võib kasutada seal, kus määrimine ei ole hädavajalik. Näiteks hallmalmi töötlemisel. Süsinik (grafiit), mis on malmi osa, annab ise määrdeefekti. Neid saab kasutada ka malmi, terase ja alumiiniumi lõikamisel, kuna tööala jääb kiire aurustumise tagajärjel kuivaks. Liiga kõrge aurustumine on aga ebasoovitav õliuduga tööpiirkonna õhusaaste tõttu (ei tohi ületada 10 mg / m 3). Vajadusel on kasulikud estripõhised libestid hea määrimine ja tekib suur laastude raiskamine näiteks niitide lõikamisel, puurimisel ja treimisel. Estripõhiste määrdeainete eeliseks on kõrge keemis- ja leekpunkt madala viskoossusega. Selle tulemusena on volatiilsus väiksem. Samal ajal jääb detaili pinnale korrosioonivastane kile. Lisaks on estripõhised määrdeained kergesti biolagunevad ja neil on 1. klassi veereostus.
Tabelis. 2 näitab sünteetilistel estritel ja rasvalkoholidel põhinevate määrdeainete kasutamise näiteid.

Allpool on loetletud peamised kaalutlused madala vooluhulgaga süsteemide jahutusvedelike kavandamisel. Peamine asi, millele jahutusvedelike väljatöötamisel tähelepanu pöörata, on nende madal lenduvus, mittetoksilisus, vähene mõju inimese nahale koos kõrge leekpunktiga. Allpool on toodud uute uuringute tulemused optimaalsete jahutusvedelike valiku kohta.

2.4. Väikese vooluhulgaga jahutusvedeliku süsteemides õliudu teket mõjutavate tegurite uurimine

Kui metallitöötlemisprotsessis kasutatakse madala jahutusvedeliku süsteemi, tekib vedeliku tööpiirkonda viimisel aerosool, kusjuures välise pihustussüsteemi kasutamisel täheldatakse aerosooli kõrget kontsentratsiooni. Sel juhul on aerosool õliudu (osakeste suurus 1 kuni 5 mikronit), millel on halb mõju inimese kopsudel. Uuriti õliudu teket soodustavaid tegureid (joonis 5).

Eriti huvitav on määrdeaine viskoossuse mõju, nimelt õliudu kontsentratsiooni (õliudu indeks) vähenemine koos määrdeaine viskoossuse suurenemisega. Uduvastaste lisandite mõju kohta on tehtud uuringuid, et vähendada nende kahjulikku mõju inimese kopsudele.
Tuli välja selgitada, kuidas jahutusvedeliku süsteemis rakendatav rõhk mõjutab tekkiva õliudu hulka. Tekkiva õliudu hindamiseks kasutati “Tyndalli koonuse” efektil põhinevat seadet tyndallomeetrit (joonis 6).

Õliudu hindamiseks asetatakse tindallomeeter düüsist teatud kaugusele. Edasi töödeldakse saadud andmeid arvutis. Allpool on toodud hindamise tulemused graafikute kujul. Nendelt graafikutelt on näha, et õliudu teke suureneb pihustamise ajal rõhu tõustes, eriti madala viskoossusega vedelike kasutamisel. Pihustusrõhu kahekordistumine põhjustab udu mahu vastava kahekordistumise. Kui aga pihustusrõhk on madal ja seadmete käivitusomadused madalad, pikeneb periood, mille jooksul jahutusvedeliku kogus saavutab normaalseks tööks vajalikud normid. Samal ajal suureneb õliudu indeks oluliselt jahutusvedeliku viskoossuse vähenemisega. Teisest küljest on pihustusseadmete käivitusvõime madala viskoossusega vedelike puhul parem kui kõrge viskoossusega vedelike puhul.
See probleem lahendatakse uduvastaste lisandite lisamisega jahutusvedelikule, mis võimaldab vähendada erineva viskoossusega vedelike puhul tekkiva udu kogust (joon. 7).

Selliste lisandite kasutamine võimaldab vähendada udu teket rohkem kui 80% võrra, ilma et see kahjustaks süsteemi käivitusomadusi, jahutusvedeliku stabiilsust ega õliudu enda omadusi. Uuringud on näidanud, et udu teket saab oluliselt vähendada õige valik rakendatud jahutusvedeliku pritsmete rõhk ja viskoossus. Positiivseid tulemusi annab ka sobivate uduvastaste lisandite kasutuselevõtt.

2.5. Madala jahutusvedeliku süsteemide optimeerimine puurimisseadmete jaoks

Katsed viidi läbi materjalidega, mida kasutati madala jahutusvedeliku juurdevooluga süsteemides (sügavpuurimine (pikkuse / läbimõõdu suhe rohkem kui 3) jahutusvedeliku välise toiteallikaga), puurimisseadmetega DMG(Tabel 3)

Kõrge legeerterasest (X90MoSg18) valmistatud toorikusse, millel on kõrge tõmbetugevus (alates 1000 N / mm 2), tuleb puurida pime auk. Kõrge süsinikusisaldusega terasest puur SE— suure paindekindlusega lõikeservaga vars, kaetud PVD-TIN. saamiseks valiti jahutusvedelikud optimaalsed tingimused protsessi, võttes arvesse välist tarnimist. Uuriti eetri (jahutusvedeliku aluse) viskoossuse ja spetsiaalsete lisandite koostise mõju külviku kasutuseale. Katsestend võimaldab Kistleri mõõteplatvormi abil mõõta lõikejõudude suurust z-telje suunas (sügavuses). Spindli jõudlust mõõdeti kogu puurimiseks kuluva aja jooksul. Kaks meetodit, mida kasutati koormuste mõõtmiseks ühe puurimise ajal, võimaldasid määrata koormusi kogu katse ajal. Joonisel fig. 8 näitab kahe estri omadusi, millest igaühel on samad lisandid.

Roman Maslov.
Välismaiste väljaannete materjalide põhjal.

Puurimisel hea laastu eemaldamise tagamiseks tuleb jahutusvedelik juhtida läbi tööriista Kui masin ei ole varustatud jahutusvedelikuga läbi spindli, on soovitatav

Puurimisel hea laastu eemaldamise tagamiseks tuleb tööriista kaudu tarnida jahutusvedelikku. Kui masin ei ole varustatud jahutusvedelikuga läbi spindli, on soovitatav jahutusvedelikku varustada spetsiaalsete pöörlevate adapterite kaudu. Kui augu sügavus on väiksem kui 1xD, on lubatud väline jahutus ja vähendatud režiimid. Diagramm näitab jahutusvedeliku tarbimist erinevat tüüpi puurid ja materjalid. Jahutusvedeliku tüüp Soovitatav emulsioon 6-8%. Roostevaba terase ja ülitugevate teraste puurimisel kasutage 10% emulsiooni. IDM puuripeade kasutamisel kasutage 7-15% emulsioone, mis põhinevad mineraal- ja taimeõlid roostevaba terase ja kõrge temperatuuriga sulamite puurimiseks. Kuivpuurimine Puurikanalite kaudu on võimalik puurida õliuduga kuiva malmi. Puuripea kulumisnähud Läbimõõdu muutus 0 > D nimi + 0,15 mm D nimi (1) Uus pea (2) Kulunud pea Vibratsioon ja müra suurendavad oluliselt vooluhulka Jahutusvedeliku vool (l/min) Minimaalne jahutusvedeliku rõhk (bar) Puuri läbimõõt D (mm) ) Puuri läbimõõt D (mm) Spetsiaalsete puuride puhul, mis on suuremad kui 8xD, on soovitatav kõrge jahutusvedeliku rõhk 15-70 baari.