ویژگی های گره های دوکی.یکی از ویژگی های مهم دستگاه های CNC چند منظوره استفاده از دوک های موتوری در طراحی آنها می باشد. آنها دقت چرخشی بالایی را ارائه می دهند، اعداد بزرگدور (تا 60000 دور در دقیقه و بیشتر)، دارای ابعاد کوچک و وزن خاص خود هستند. یک پیش نیاز وجود سیستم های خنک کننده است. از سیستم های تامین خنک کننده خارجی و داخلی استفاده می شود. سیستم خارجی مبتنی بر استفاده از نازل های نصب شده در جهت درست برای خنک کردن ابزار برش و شستشوی تراشه ها از سطوح ماشینکاری شده است. سیستم داخلیتامین مایع خنک کننده را مستقیماً از طریق اسپیندل فراهم می کند. فشار مایع خنک کننده می تواند به مقادیر قابل توجهی برسد.

یک نمونه از ظاهر چنین دوکی در شکل نشان داده شده است. 79. و در شکل. 80 یک بخش را از طریق یک دستگاه مشابه نشان می دهد. باید به وجود سنسورهای لرزش و سنسورهای دما روی بلبرینگ ها و همچنین سنسور حضور ابزار و سنسور موقعیت توجه شود.

برنج. 79. ظاهردوک برای ماشینکاری قطعات با سرعت بالا

برنج. 80. نمودار ساختاری دستگاه اسپیندل (بخش طولی)

چنین تعدادی از منابع اطلاعاتی در مورد فرآیند ماشینکاری آن را بدون مشکل و ایمن در شرایط برش بالا می کند و به شما امکان می دهد دقت ابعادی مورد نیاز قطعه کار را به دست آورید.

روی انجیر 81 نمودارهایی از پارامترهای عملکرد مجموعه های دوک ماشین های چند منظوره را نشان می دهد. شماره 1 نشان دهنده منحنی وابستگی توان توسعه یافته به سرعت اسپیندل است و شماره 2 - منحنی وابستگی گشتاور توسعه یافته نیز به سرعت اسپیندل.

ماهیت تغییر در این پارامترها به وضوح از شکل منحنی ها قابل مشاهده است و نیازی به توضیح ندارد.

اسپیندل مدل MTS-28.63 با مقادیر بالاتر پارامترهای قدرت و گشتاور نسبت به اسپیندل مدل ETS-21.32 مشخص می شود که با داده های جدول مطابقت دارد. 10. تعداد چرخش ها بسیار کمتر است.

بنابراین، مدل MTS-28.63 باید برای شرایط ماشینکاری شدیدتر، از جمله برای عملیات خشن استفاده شود.

برنج. شکل 81. نمودار پارامترهای (قدرت و گشتاور) عملکرد واحدهای دوک: a - مدل دوکی ETS-21.32; ب – دوک مدل MTS-28.63

Tab. 10. مدل واحدهای دوک ماشین ابزار و داده های فنی آنها

Tab. 11. مشخصات اصلی برخی از واحدهای دوکی مراکز ماشینکاری

واحدهای اسپیندل به عنوان واحدهای اصلی ماشین ابزار و بیشترین مسئولیت کیفیت پردازش، مجهز به سیستم های اضافی هستند. از جمله آنها یک سیستم خنک کننده داخلی، یک سیستم برای تامین مایع خنک کننده به ابزار از طریق اسپیندل، یک سیستم برای خنک کردن قطعات با آبیاری تحت فشار از طریق لوله های نازل مخصوص است. سنسورهای بزرگی ارتعاش و همچنین سنسورهای دما برای مجموعه های بلبرینگ، وجود ابزار و غیره وجود دارد (شکل 82).

با توجه به شرایط سخت ماشینکاری با سرعت بالا، مسائل مربوط به تعویض سریع مجموعه های بلبرینگ و افزایش دوام یاتاقان ها از طریق استفاده از عناصر نورد سرامیکی در حال بررسی است.

آ

ب

برنج. 82. طرح قرار دادن سنسورها: الف - وجود ارتعاش. ب - دمای گرمایش یاتاقان

سیستم های خنک کننده ماشین.توسعه دهندگان ماشین ابزار CNC توجه زیادی به مشکل خنک کننده دارند. موضوع مورد توجه واحدهای دوک است که سرعت چرخش آنها به ده ها هزار دور در دقیقه می رسد. دقت پردازش و دوام عملکرد خود واحدها به خنک کننده مؤثر عناصر ساختاری دستگاه بستگی دارد.

خنک کردن موثر قطعه کار و ابزار در منطقه برش حتی مهمتر است. این دقت ابعاد به دست آمده و دوام ابزار برش را تعیین می کند. در حال حاضر، طرح های مختلفی برای تامین LC به منطقه برش در حال استفاده است (شکل 83). به عنوان مثال، تحت فشار از طریق اسپیندل و کانال های ساخته شده در ابزار تغذیه کنید. در این حالت، قطعه مستقیماً روی سطح در حال ماشینکاری (در سوراخ) خنک می شود. بهبود شرایط برش به دلیل فلاشینگ تراشه. مته های کاربید با قطر 1 میلی متر یا بیشتر را می توان با چنین کانال هایی برای تامین داخلی عرضه کرد.

وظیفه اصلی ماشینکاری مدرن روی ماشین ابزار روانکاری ابزار و همچنین حذف سریع براده ها از ناحیه برش است. عدم انجام این کار می تواند منجر به مشکلاتی شود که منجر به سایش یا آسیب زودرس ابزار و حتی خرابی دستگاه شود.

یکی از ویژگی‌های استاندارد در ماشین‌های سری Haas و VM یک منبع خنک‌کننده حلقوی است که با پاشیدن به ناحیه برش مایع خنک‌کننده را فراهم می‌کند و در عین حال تراشه‌هایی که در حین برش ایجاد می‌شوند را از بین می‌برد.

این مفهوم در مقایسه با نمونه سنتی که از شیلنگ استفاده می کند، به طور قابل توجهی بهبود یافته است. تنظیم دقیق نوک نازل های حلقه به راحتی در حال حرکت به شما امکان می دهد یک جت خنک کننده را به ابزار زیر هدایت کنید. زوایای مختلف. تنظیم حلقه ارگونومیک سهولت استفاده و حداکثر فاصله را فراهم می کند.

علاوه بر سیستم تامین خنک کننده اصلی، راه های خنک کننده دیگری نیز وجود دارد. یکی از آنها استفاده از نازل های خنک کننده قابل برنامه ریزی (P-Cool) است که بسته به ابزار به طور خودکار با طول آن تنظیم می شود.

سیستم خنک کننده از طریق اسپیندل

یکی دیگر روش موثر- تامین مایع خنک کننده از طریق دم نگهدارنده ابزار و کانال های ابزار برش تحت فشار بالا. سیستم خنک کننده TSC (Through-Spindle Coolant) در 2 پیکربندی فشار موجود است: 300 یا 1000 psi (20 یا 70 بار). راندمان آن به ویژه هنگام حفاری سوراخ های عمیق و فرز کردن فرورفتگی های عمیق بالا است.

سیستم جت هوا از طریق ابزار

هنگام استفاده از ابزارهای مدرن کاربید با پوشش های پیشرفته برای برش در محیط خشک، احتمال برش مجدد تراشه هایی وجود دارد که به موقع از منطقه برش خارج نمی شوند. این هست دلیل اصلیافزایش سایش ابزار برای حل این مشکل، Haas Automation سیستمی را توسعه داد که هوا را در ابزار دمیده می‌کند (افزودنی به سیستم TSC) که بلافاصله تراشه‌ها را قبل از ورود دوباره به ابزار برش از ناحیه برش جدا می‌کند. این روش در فرآیند پردازش حفره های عمیق مهم است.

همین عملکرد با استفاده از تفنگ بادی خودکار Haas انجام می شود. استفاده از سیستم بی عیب و نقص است ابزار کوچکبرای تامین هوا از طریق درگاه ابزار نامناسب است. یک تفنگ بادی اتوماتیک افزودنی عالی برای سیستم تامین هوا از طریق ابزار است. اسلحه در مواقعی استفاده می شود که استفاده از سیستم خنک کننده مایع غیرممکن باشد و نیاز به تامین حجم قابل توجهی از هوا باشد.

حداقل سیستم خنک کننده

در مواردی که امکان استفاده از سیال برش وجود ندارد، اما لازم است از روانکاری ابزار اطمینان حاصل شود، از سیستمی برای تامین حداقل مقدار روانکاری استفاده می شود. سیستم نوآورانه هاس با استفاده از جت هوا، مقدار متوسطی از روان کننده را روی لبه های برش ابزار اسپری می کند. مقدار مایع خنک کننده به قدری کم است که دیده نمی شود.

مزیت اصلی روش مصرف کم روان کننده است. مقدار هوا و مایع خنک کننده عرضه شده به طور مستقل قابل تنظیم است، یعنی. در هر حالت عملیاتی خاص، می توانید به طور مستقل تنظیماتی را برای خنک سازی بهینه انجام دهید.

سازنده: Sunmill، تولید: تایوان

اطلاعات عمومی مرکز ماشینکاری عمودی CNC JHV-710

گزینه ها، توضیحات

هر دستگاه SUNMILL آزمایش می شود:

تست میله توپ

با استفاده از تست میله توپ، گرد بودن، خارج شدن شکل و چرخش های عقب (عدم تطابق محرک) بررسی می شود.

بررسی لیزری

گزینه های اضافی:

پردازش محور 4 و 5 (گزینه):

در یک ماشین فرز CNC، می توان یک محور 4 / 5 را نصب کرد و بر این اساس، یک مرکز ماشینکاری مختصات 4 / 5 ایجاد کرد. روی میز مرکز ماشینکاری می توان به صورت عمودی نصب کرد میز دوار(محور چهارم) و محور شیب/شیب (محور پنجم). هنگام نصب محور 4 یا 5 توصیه می شود از سیستم کنترل FANUC 18iMB استفاده کنید.

تامین مایع خنک کننده از طریق اسپیندل:

تامین مایع خنک کننده از طریق اسپیندل با استفاده از یک ابزار خاص باعث می شود تا گرمای بهتری در هنگام ماشینکاری سوراخ های کور پخش شود و از گرم شدن بیش از حد ابزار و قطعه کار جلوگیری شود. مجهز به سیستم فیلتراسیون کامل

دوک با سرعت بالا که به شما امکان می دهد پارامترهای: 10000، 12000، 15000 دور در دقیقه را تحمل کنید.

مجله ابزار برای 20 یا 24 موقعیت.

مجموعه کامل این دستگاه

• سیستم CNC کنترلر Fanuc 0i-MD.
• رابط محور چهارم.
• اسپیندل BT40 10000 دور در دقیقه
• قدرت موتور 5.5 / 7.5 کیلو وات
• درایو اسپیندل
• سیستم دمیدن مخروطی دوک
• سیستم روغن کاری اتوماتیک
• مجله چرخ فلک ATC 16-tools, BT40
• محوطه کامل منطقه برش
• روشنایی ماشین
• جعبه ابزار و کیت اسناد
• دوک روغنی خنک شده
• نوار نقاله پیچ تراشه

تجهیزات با هزینه اضافی:

02.11.2012
دستورالعمل های جدید در فناوری خنک کننده برای فلزکاری

1. روغن به جای امولسیون

در اوایل دهه 90. پیشنهادهایی برای جایگزینی امولسیون های خنک کننده با روغن های خالص از نقطه نظر تجزیه و تحلیل هزینه کل فرآیند در نظر گرفته شد. ایراد اصلی این بود قیمت بالاسیالات کاری بی آب (5-17٪ از کل هزینه فرآیند) در مقایسه با خنک کننده های مبتنی بر آب.
در حال حاضر، جایگزینی امولسیون خنک کننده با روغن های خالص راه حلی ممکن برای بسیاری از مشکلات است. هنگام استفاده از روغن های خالص، مزیت نه تنها در قیمت، بلکه در بهبود کیفیت فلزکاری و همچنین اطمینان از ایمنی در محل کار است. از نظر ایمنی، روغن های خالص در مواجهه با نواحی در معرض پوست انسان نسبت به امولسیون ها ضرر کمتری دارند. آنها حاوی بیوسید و قارچ کش نیستند. خنک کننده های بدون آب عمر مفید بیشتری دارند (از 6 هفته برای ماشین های جداگانه تا 2-3 سال در سیستم های گردش متمرکز). استفاده از روغن های خالص کمتر است تاثیر منفیدر مورد اکولوژی روغن های خالص تقریباً در تمام مراحل فرآیند (بیش از 90٪) کیفیت بالاتری از فلزکاری را ارائه می دهند.
جایگزینی امولسیون با روغن ها روانکاری بهتر مایع خنک کننده را فراهم می کند، کیفیت سطح را در هنگام سنگ زنی (تمام کردن) بهبود می بخشد و عمر مفید تجهیزات را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. تجزیه و تحلیل قیمت نشان داد که در تولید گیربکس هزینه تقریباً تمام مراحل به نصف کاهش می یابد.
هنگام استفاده از خنک کننده های بی آب، عمر مفید تجهیزات برای لایه برداری CBN (نیترید بور مکعبی) و سوراخ کردن سوراخ 10-20 برابر افزایش می یابد. علاوه بر این، هنگام ماشینکاری چدن و ​​فولادهای نرم، حفاظت در برابر خوردگی اضافی مورد نیاز نیست. همین امر در مورد تجهیزات نیز صدق می کند، حتی اگر لایه محافظ رنگ آسیب دیده باشد.
تنها عیب خنک کننده های بدون آب، آزاد شدن مقدار زیادی گرما در طول فرآیند فلزکاری است. اتلاف گرما را می توان تا چهار برابر کاهش داد که این امر به ویژه در عملیات هایی مانند حفاری در مواد سخت و پر کربن اهمیت دارد. در این حالت ویسکوزیته روغن های مورد استفاده باید تا حد امکان کم باشد. با این حال، این منجر به کاهش ایمنی عملکرد (مه روغن و غیره) می شود و فراریت به طور تصاعدی به کاهش ویسکوزیته بستگی دارد. علاوه بر این، نقطه اشتعال کاهش می یابد. این مشکل را می توان با استفاده از پایه های روغن غیر متعارف (سنتتیک) که نقطه اشتعال بالا را با فرار و ویسکوزیته کم ترکیب می کنند، حل کرد.
اولین روغن هایی که این الزامات را برآورده کردند مخلوطی از روغن های هیدروکراک شده و استرها بودند که در اواخر دهه 80 ظاهر شدند. قرن بیستم و اسانس های خالصی که در اوایل دهه 90 وارد بازار شدند.
جالب ترین آنها روغن های مبتنی بر استرها هستند. نوسانات بسیار پایینی دارند. این روغن ها محصولاتی از ساختارهای شیمیایی مختلف هستند که از چربی های حیوانی و گیاهی مشتق شده اند. علاوه بر فراریت کم، اسانس ها دارای خواص تریبولوژیکی خوبی هستند. حتی بدون مواد افزودنی نیز به دلیل قطبیت خود باعث کاهش اصطکاک و سایش می شوند. علاوه بر این، آنها با شاخص ویسکوزیته-دمای بالا، ایمنی انفجار در برابر آتش، پایداری زیستی بالا مشخص می شوند و می توانند نه تنها به عنوان خنک کننده، بلکه به عنوان روغن روان کننده نیز استفاده شوند. در عمل بهتر است از مخلوط استفاده کنید روغن ضروریو روغن های هیدروکراکینگ، زیرا ویژگی های تریبولوژیکی بالا باقی می مانند و قیمت آنها بسیار پایین تر است.

1.1. خانواده خنک کننده های چند منظوره

یک گام تعیین کننده در بهینه سازی هزینه روان کننده ها در فرآیندهای فلزکاری، استفاده از روغن های خالص بود. هنگام محاسبه هزینه کل مایع خنک کننده، تاثیر هزینه روان کننده های مورد استفاده در فلزکاری دست کم گرفته شد. مطالعات در اروپا و ایالات متحده نشان داده است که سیالات هیدرولیک با سیالات برش سه تا ده بار در سال مخلوط می شوند.
روی انجیر 1 این داده ها به صورت گرافیکی در یک دوره 10 ساله در صنعت خودروسازی اروپا نشان داده شده است.

در مورد خنک کننده های مبتنی بر آب، ورود مقادیر قابل توجهی روغن به خنک کننده منجر به تغییر جدی در کیفیت امولسیون می شود که باعث بدتر شدن کیفیت فلزکاری، خوردگی و افزایش هزینه می شود. هنگام استفاده از روغن های خالص، آلودگی مایع خنک کننده با روان کننده ها نامحسوس است و تنها زمانی مشکل ساز می شود که دقت ماشینکاری شروع به کاهش کند و سایش تجهیزات افزایش یابد.
گرایش به استفاده از روغن های خالص به عنوان سیال برش، فرصت های زیادی را برای کاهش هزینه ها باز می کند. تجزیه و تحلیل ماشین سازان آلمانی نشان داد که به طور متوسط ​​در هر نوع ماشین ابزار از هفت نوع روان کننده مختلف استفاده می شود. این به نوبه خود مسائل مربوط به نشت، سازگاری و هزینه تمام روان کننده های مورد استفاده را افزایش می دهد. انتخاب و استفاده نادرست از روان کننده ها می تواند منجر به خرابی تجهیزات شود که احتمالاً منجر به توقف تولید می شود. یکی از راه حل های امکان پذیراین مشکل استفاده از محصولات چند منظوره است که طیف گسترده ای از نیازها را برآورده می کند و می تواند جایگزین روان کننده ها برای اهداف مختلف شود. یک مانع برای استفاده از سیالات جهانی الزامات استاندارد است ISOبه سیالات هیدرولیک VG 32 و 46 زیرا تجهیزات هیدرولیک مدرن برای برآوردن مقادیر ویسکوزیته ارائه شده در این استانداردها طراحی شده اند. از طرف دیگر، فلزکاری برای کاهش تلفات و بهبود اتلاف گرما در حین برش فلز با سرعت بالا، به مایع برش با ویسکوزیته کم نیاز دارد. این تناقضات در الزامات ویسکوزیته برای کاربردهای مختلف روان کننده با استفاده از مواد افزودنی برای کاهش هزینه کلی حل می شود.
مزایای:
. از دست دادن اجتناب ناپذیر روغن های هیدرولیک و شکسته به مایع خنک کننده آسیب نمی رساند.
. تغییر ناپذیری کیفیت، که تجزیه و تحلیل های پیچیده را حذف می کند.
. استفاده از خنک کننده ها به عنوان روغن های روان کننده هزینه کلی را کاهش می دهد.
. بهبود قابلیت اطمینان، نتایج فرآیند و دوام تجهیزات به طور قابل توجهی هزینه کلی تولید را کاهش می دهد.
. تطبیق پذیری کاربرد
استفاده منطقی از سیالات جهانی به مصرف کننده ارجحیت دارد. نمونه ای از این صنعت موتورسازی است. از همین روغن می توان در پردازش اولیه بلوک سیلندر و در سنگزنی آنها استفاده کرد. این فناوری بسیار کارآمد است.

1.2. خطوط شستشو

در این خطوط از عملیات تمیز کردن، باید از محلول های پاک کننده مبتنی بر آب اجتناب شود تا از تشکیل مخلوط های نامطلوب با روغن های آبدوست جلوگیری شود. آلاینده های جامد با اولترافیلتراسیون از روغن ها حذف می شوند و مواد شوینده(هزینه های انرژی برای تمیز کردن و پمپاژ آب، تجزیه و تحلیل کیفیت فاضلاب) قابل حذف است که منجر به کاهش هزینه کل تولید می شود.

1.3. حذف روغن از ضایعات فلزی و تجهیزات

انتخاب صحیح افزودنی ها به روغن های استخراج شده از ضایعات و تجهیزات فلزی اجازه می دهد تا دوباره به فرآیند بازیافت شوند. حجم چرخش تا 50 درصد تلفات است.

1.4. دیدگاه های سیالات جهانی - " یکنواخت»

آینده در روغن با ویسکوزیته کم نهفته است که هم به عنوان سیال هیدرولیک و هم به عنوان سیال برش برای فلزکاری استفاده می شود. سیال جهانی " یکنواخت» به زبان آلمانی توسعه یافته و آزمایش شده است پروژه تحقیقاتیبا حمایت این وزارتخانه کشاورزی. این سیال دارای ویسکوزیته 10 میلی‌متر مربع بر ثانیه در دمای 40 درجه سانتی‌گراد است و در کارخانه‌های تولید موتور خودرو برای فلزکاری، روغن‌کاری و روغن کاری عالی عمل می‌کند. خطوط نیرواز جمله سیستم های هیدرولیک

2. مقدار روان کننده ها را به حداقل برسانید

تغییرات قانونی و افزایش الزامات امنیتی محیطهمچنین برای تولید مایع خنک کننده اعمال می شود. با توجه به رقابت بین المللی، صنعت فرآوری فلز همه چیز را می گیرد اقدامات ممکنبرای کاهش هزینه های تولید. تجزیه و تحلیل صنعت خودرو که در دهه 1990 منتشر شد نشان داد که مشکلات اصلی هزینه ناشی از استفاده از سیالات عامل است و هزینه خنک کننده نقش مهمی در این مورد دارد. هزینه واقعی از هزینه خود سیستم ها، هزینه کار و هزینه نگهداری سیالات در شرایط کاری، هزینه تمیز کردن سیالات و آب و دفع می باشد (شکل 2).

همه اینها منجر به این واقعیت می شود که توجه زیادی به کاهش احتمالی استفاده از روان کننده ها می شود. کاهش قابل توجه مقدار مایع خنک کننده مصرفی، در نتیجه استفاده از فناوری های جدید، کاهش هزینه های تولید را ممکن می سازد. با این حال، این مستلزم آن است که عملکردهای خنک کننده مانند اتلاف گرما، کاهش اصطکاک، حذف آلاینده های جامد با استفاده از سایر فرآیندهای تکنولوژیکی حل شود.

2.1. تجزیه و تحلیل نیازهای خنک کننده برای فرآیندهای مختلففلزکاری

اگر از خنک کننده ها استفاده نشود، به طور طبیعی، تجهیزات در حین کار بیش از حد گرم می شوند که می تواند منجر به تغییرات ساختاری و تلطیف فلز، تغییر در ابعاد و حتی خرابی تجهیزات شود. استفاده از مایع خنک کننده اولاً باعث حذف گرما می شود و ثانیاً اصطکاک را در هنگام پردازش فلز کاهش می دهد. با این حال، اگر تجهیزات از آلیاژهای کربن ساخته شده باشند، برعکس، استفاده از خنک کننده می تواند منجر به خرابی آن شود و بر این اساس، عمر مفید را کاهش دهد. و با این حال، به عنوان یک قاعده، استفاده از خنک کننده ها (به ویژه به دلیل توانایی آنها در کاهش اصطکاک) منجر به افزایش عمر تجهیزات می شود. در مورد سنگ زنی و سنگ زنی، استفاده از مایع خنک کننده بسیار مهم است. سیستم خنک کننده نقش بسیار زیادی در این فرآیندها ایفا می کند، زیرا دمای معمولی تجهیزات را حفظ می کند، که در فلزکاری بسیار مهم است. برداشتن تراشه حدود 80 درصد گرما را تولید می کند و خنک کننده ها در اینجا عملکرد دوگانه ای را انجام می دهند و هم کاتر و هم تراشه را خنک می کنند و از گرم شدن بیش از حد احتمالی جلوگیری می کنند. علاوه بر این، بخشی از تراشه های کوچک با مایع خنک کننده خارج می شود.
روی انجیر 3 نیاز به خنک کننده را برای فرآیندهای مختلف فلزکاری نشان می دهد.

پردازش فلز خشک (بدون خنک کننده) در فرآیندهایی مانند خرد کردن و به ندرت در تراشکاری و حفاری امکان پذیر است. اما باید توجه داشت که ماشینکاری خشک با انتهای هندسی نادرست ابزار برش امکان پذیر نیست، زیرا در این مورد حذف گرما و آبیاری مایع تأثیر تعیین کننده ای بر کیفیت محصول و عمر مفید تجهیزات دارد. فرآوری خشک در خرد کردن آهن و فولاد در حال حاضر با کمک تجهیزات ویژه استفاده می شود. با این حال، حذف تراشه ها باید یا با تمیز کردن ساده یا با هوای فشرده انجام شود و در نتیجه مشکلات جدیدی ایجاد می شود: افزایش صدا، هزینه اضافی هوای فشرده و نیاز به گردگیری کامل. علاوه بر این، گرد و غبار حاوی کبالت یا نیکل کروم سمی است که بر هزینه تولید نیز تأثیر می گذارد. افزایش خطر انفجار و آتش سوزی در هنگام پردازش خشک آلومینیوم و منیزیم را نمی توان نادیده گرفت.

2.2. سیستم های خنک کننده کم

طبق تعریف، حداقل مقدار روان کننده مقداری است که بیش از 50 میلی لیتر در ساعت نباشد.
روی انجیر 4 داده شده است مدارسیستم هایی با حداقل مقدار روان کننده

با کمک یک دستگاه دوز، مقدار کمی مایع خنک کننده (حداکثر 50 میلی لیتر در ساعت) به صورت اسپری های ریز به محل فلزکاری عرضه می شود. از بین انواع دستگاه های دوز موجود در بازار، تنها دو نوع با موفقیت در فلزکاری مورد استفاده قرار می گیرند. پرکاربردترین سیستم هایی هستند که تحت فشار کار می کنند. از سیستم‌هایی استفاده می‌شود که روغن و هوای فشرده در ظروف مخلوط می‌شوند و آئروسل مستقیماً توسط شیلنگ به محل فلزکاری می‌رسد. همچنین سیستم هایی وجود دارد که روغن و هوای فشرده بدون اختلاط تحت فشار به نازل عرضه می شود. حجم سیال عرضه شده توسط پیستون در یک حرکت و فرکانس پیستون بسیار متفاوت است. مقدار هوای فشرده عرضه شده به طور جداگانه تعیین می شود. مزیت استفاده از پمپ دوز این است که می توان از برنامه های کامپیوتری استفاده کرد که کل گردش کار را کنترل می کنند.
از آنجایی که مقدار بسیار کمی از روان کننده استفاده می شود، عرضه مستقیم به ایستگاه کاری باید با دقت زیادی انجام شود. دو نوع منبع خنک کننده وجود دارد که کاملاً متفاوت هستند: داخلی و خارجی. با یک منبع خارجی مایع، مخلوط توسط نازل ها روی سطح ابزار برش اسپری می شود. این فرآیند نسبتاً ارزان است، انجام آن آسان است و به کار زیادی نیاز ندارد. با این حال، با منبع خنک کننده خارجی، نسبت طول ابزار به قطر سوراخ نباید بیشتر از 3 باشد. علاوه بر این، هنگام تعویض ابزار برش، خطای موقعیت آسان است. با خنک کننده داخلی، آئروسل از طریق کانالی در داخل ابزار برش تغذیه می شود. نسبت طول به قطر باید بیشتر از 3 باشد و خطاهای موقعیتی مستثنی هستند. علاوه بر این، تراشه ها به راحتی از طریق همان کانال های داخلی حذف می شوند. حداقل قطر ابزار به دلیل وجود کانال خنک کننده 4 میلی متر است. این فرآیند هزینه بیشتری دارد زیرا مایع خنک‌کننده از طریق اسپیندل دستگاه تامین می‌شود. سیستم‌هایی که منبع خنک‌کننده کم دارند یک چیز مشترک دارند: مایع به شکل قطرات کوچک (آئروسل) وارد منطقه کار می‌شود. در عین حال مسمومیت و حفظ استانداردهای بهداشتی محیط کار در سطح مناسب به مشکل اصلی تبدیل می شود. پیشرفت‌های مدرن سیستم‌های تامین آئروسل خنک‌کننده این امکان را فراهم می‌آورد که از جاری شدن سیل در محل کار جلوگیری شود، تلفات در حین پاشش کاهش یابد و در نتیجه کیفیت هوا در محل کار بهبود یابد. تعداد زیادی از سیستم های تامین مایع خنک کننده کم منجر به این واقعیت می شود که اگرچه امکان انتخاب اندازه قطرات مورد نیاز وجود دارد، بسیاری از شاخص ها مانند غلظت، اندازه ذرات و غیره به خوبی درک نشده اند.

2.3. خنک کننده برای سیستم های جریان کم

امروزه در کنار روغن های معدنی و مایعات برش آب، روغن های مبتنی بر استرها و الکل های چرب استفاده می شود. از آنجایی که سیستم‌های خنک‌کننده کم از روغن‌های روان‌کاری جریانی استفاده می‌کنند که به شکل ذرات معلق در هوا و غبار روغن در محل کار اسپری می‌شوند، مسائل بهداشت و ایمنی شغلی (OHS) در اولویت قرار می‌گیرد. در این راستا استفاده از روان کننده های مبتنی بر استرها و الکل های چرب با افزودنی های سمی کم ارجحیت دارد. چربی ها و روغن های طبیعی یک اشکال بزرگ دارند - پایداری اکسیداسیون پایین. هنگام استفاده از روان کننده های مبتنی بر استرها و اسیدهای چرب، به دلیل پایداری آنتی اکسیدانی بالا، رسوباتی در ناحیه کار ایجاد نمی شود. روی میز. جدول 1 داده های مربوط به روان کننده های مبتنی بر استرها و الکل های چرب را نشان می دهد.

برای سیستم هایی با منبع خنک کننده کم، انتخاب صحیح روان کننده از اهمیت بالایی برخوردار است. برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، روان کننده مورد استفاده باید دارای سمیت کم و از نظر پوستی ایمن باشد و در عین حال روانکاری و پایداری حرارتی بالایی داشته باشد. روان کننده های مبتنی بر استرهای مصنوعی و الکل های چرب با فراریت کم مشخص می شوند. درجه حرارت بالافلاش ها، سمیت کم دارند و خود را در کاربردهای عملی ثابت کرده اند. شاخص های اصلی در انتخاب روان کننده های کم آلایندگی نقطه اشتعال ( DIN EN ISO 2592) و تلفات تبخیری طبق نواک ( DIN 51 581T01). تی vsp نباید کمتر از 150 درجه سانتیگراد باشد و تلفات تبخیر در دمای 250 درجه سانتیگراد نباید از 65٪ تجاوز کند. ویسکوزیته در دمای 40 درجه سانتیگراد> 10 میلیمتر بر ثانیه.

برای همان ویسکوزیته، روان کننده های مبتنی بر الکل چرب نقطه اشتعال کمتری نسبت به روان کننده های مبتنی بر استر دارند. نوسانات آنها بیشتر است، بنابراین اثر خنک کنندگی کمتر است. خواص روان کنندگی نیز در مقایسه با روان کننده های مبتنی بر استر نسبتاً کم است. الکل های چرب را می توان در مواردی که روانکاری ضروری نیست استفاده کرد. به عنوان مثال، هنگام پردازش چدن خاکستری. کربن (گرافیت)، که بخشی از چدن است، خود یک اثر روان کنندگی ایجاد می کند. آنها همچنین می توانند هنگام برش چدن، فولاد و آلومینیوم استفاده شوند، زیرا منطقه کار در نتیجه تبخیر سریع خشک می شود. با این حال، تبخیر بسیار زیاد به دلیل آلودگی هوا در منطقه کار با غبار روغن نامطلوب است (نباید از 10 میلی گرم در متر مکعب تجاوز کند). روان کننده های مبتنی بر استر در صورت نیاز مفید هستند روانکاری خوبو به عنوان مثال هنگام برش نخ ها، سوراخ کردن و چرخاندن تراشه ها هدر می رود. مزیت روان کننده های مبتنی بر استر نقطه جوش و اشتعال بالا در ویسکوزیته پایین است. در نتیجه نوسانات کمتر است. در عین حال، یک فیلم جلوگیری از خوردگی روی سطح قطعه باقی می ماند. علاوه بر این، روان کننده های مبتنی بر استر به راحتی زیست تخریب پذیر هستند و دارای آلودگی آب کلاس 1 هستند.
روی میز. 2 نمونه هایی از استفاده از روان کننده های مبتنی بر استرهای مصنوعی و الکل های چرب را نشان می دهد.

ملاحظات اصلی هنگام طراحی خنک کننده برای سیستم های جریان کم در زیر ذکر شده است. نکته اصلی که در هنگام تولید خنک کننده ها باید به آن توجه کرد فراریت کم، غیر سمی بودن، اثر کم آنها بر روی پوست انسان، همراه با نقطه اشتعال بالا است. نتایج تحقیقات جدید در مورد انتخاب خنک کننده های بهینه در زیر نشان داده شده است.

2.4. بررسی عوامل موثر بر تشکیل غبار روغن در سیستم های خنک کننده با دبی کم

هنگامی که یک سیستم خنک کننده کم در فرآیند فلزکاری استفاده می شود، تشکیل آئروسل زمانی اتفاق می افتد که سیال به منطقه کار وارد می شود، با غلظت بالایی از آئروسل هنگام استفاده از یک سیستم اسپری خارجی مشاهده می شود. در این حالت آئروسل یک غبار روغنی (اندازه ذرات از 1 تا 5 میکرون) است که دارای نفوذ بدروی ریه های انسان عوامل مؤثر در تشکیل غبار روغن مورد مطالعه قرار گرفت (شکل 5).

اثر ویسکوزیته روانکار، یعنی کاهش غلظت غبار روغن (شاخص غبار روغن) با افزایش ویسکوزیته روانکار، مورد توجه خاص است. مطالعاتی در مورد اثر افزودنی های ضد مه به منظور کاهش اثرات مضر آن بر ریه های انسان انجام شده است.
لازم بود دریابیم که فشار اعمال شده در سیستم خنک کننده چگونه بر میزان مه روغن تولید شده تأثیر می گذارد. به منظور ارزیابی غبار نفتی تولید شده، از دستگاهی بر اساس اثر "مخروط تیندال"، یک تندالومتر، استفاده شد (شکل 6).

برای ارزیابی غبار روغن، تیندالومتر در فاصله ای از نازل قرار می گیرد. علاوه بر این، داده های به دست آمده در رایانه پردازش می شوند. در زیر نتایج ارزیابی در قالب نمودار آورده شده است. از این نمودارها می توان دریافت که با افزایش فشار در هنگام پاشش، به خصوص در هنگام استفاده از مایعات با ویسکوزیته کم، تشکیل غبار روغن افزایش می یابد. دو برابر شدن فشار اسپری باعث دو برابر شدن متناظر حجم مه می شود. با این حال، اگر فشار پاشش کم و ویژگی های شروع تجهیزات کم باشد، دوره ای که مقدار مایع خنک کننده به نرخ های لازم برای عملکرد عادی می رسد افزایش می یابد. در عین حال، با کاهش ویسکوزیته مایع خنک کننده، شاخص مه روغن به طور قابل توجهی افزایش می یابد. از سوی دیگر، عملکرد راه اندازی تجهیزات اسپری با سیالات با ویسکوزیته پایین بهتر از سیالات با ویسکوزیته بالا است.
این مشکل با افزودن مواد افزودنی ضد مه به مایع خنک کننده حل می شود که باعث می شود میزان مه تشکیل شده برای مایعات با ویسکوزیته های مختلف کاهش یابد (شکل 7).

استفاده از چنین افزودنی هایی باعث می شود که تشکیل مه تا بیش از 80٪ کاهش یابد بدون اینکه به ویژگی های شروع سیستم یا پایداری خنک کننده یا ویژگی های خود غبار روغن لطمه ای وارد شود. مطالعات نشان داده است که تولید مه را می توان به میزان قابل توجهی کاهش داد انتخاب درستفشار پاشش و ویسکوزیته مایع خنک کننده اعمال شده معرفی مواد افزودنی ضد مه مناسب نیز به نتایج مثبتی منجر می شود.

2.5. بهینه سازی سیستم های خنک کننده کم برای تجهیزات حفاری

آزمایش ها بر روی مواد مورد استفاده در سیستم های با منبع خنک کننده کم (حفاری عمیق (نسبت طول / قطر بیش از 3) با منبع خنک کننده خارجی)، بر روی تجهیزات حفاری انجام شد. DMG(جدول 3)

در قطعه کار ساخته شده از فولاد پر آلیاژ (X90MoSg18) با استحکام کششی بالا (از 1000 نیوتن بر میلی متر مربع)، لازم است یک سوراخ کور سوراخ کنید. مته فولاد کربن بالا SE- یک ساقه با لبه برشی که مقاومت بالایی در برابر خمش دارد، پوشش داده شده است PVD-TIN. خنک کننده ها به منظور به دست آوردن انتخاب شدند شرایط بهینهفرآیند با در نظر گرفتن عرضه خارجی تأثیر ویسکوزیته اتر (پایه خنک کننده) و ترکیب مواد افزودنی ویژه بر عمر مفید مته مورد مطالعه قرار گرفت. میز تست به شما امکان می دهد با استفاده از سکوی اندازه گیری کیستلر، مقدار نیروهای برش را در جهت محور z (در عمق) اندازه گیری کنید. عملکرد اسپیندل در کل زمان مورد نیاز برای حفاری اندازه گیری شد. دو روش اتخاذ شده برای اندازه گیری بارها در حین حفاری واحد، تعیین بارها را در کل آزمایش ممکن می سازد. روی انجیر 8 خواص دو استر را نشان می دهد که هر کدام دارای مواد افزودنی یکسانی هستند.

رومن ماسلوف.
بر اساس مطالب نشریات خارجی.

برای تخلیه خوب براده ها هنگام حفاری، مایع خنک کننده باید از طریق ابزار تامین شود اگر دستگاه مجهز به مایع خنک کننده از طریق اسپیندل نیست، توصیه می شود

برای تخلیه خوب تراشه هنگام حفاری، مایع خنک کننده باید از طریق ابزار تامین شود. اگر دستگاه از طریق اسپیندل به مایع خنک کننده مجهز نیست، توصیه می شود خنک کننده را از طریق آداپتورهای چرخان مخصوص تامین کنید. با عمق سوراخ کمتر از 1xD، خنک کننده خارجی و حالت های کاهش یافته مجاز هستند. نمودار مصرف مایع خنک کننده را نشان می دهد انواع مختلفمته ها و مواد. نوع خنک کننده امولسیون توصیه شده 6-8%. هنگام سوراخ کردن فولاد ضد زنگ و فولادهای با استحکام بالا، از امولسیون 10٪ استفاده کنید. هنگام استفاده از سر مته های IDM از امولسیون های 7-15% بر پایه معدنی و روغن های گیاهیبرای حفاری فولاد ضد زنگ و آلیاژهای با دمای بالا. حفاری خشک امکان حفاری چدن خشک با مه روغن از طریق کانال های مته وجود دارد. علائم ساییدگی سر مته تغییر قطر 0 > D اسمی + 0.15 میلی متر D اسمی (1) سر جدید (2) هد فرسوده ارتعاش و سر و صدا سرعت جریان مایع خنک کننده (l/min) حداقل فشار خنک کننده (بار) قطر مته D (mm) ) قطر مته D (mm) برای مته های ویژه بزرگتر از 8xD، فشار مایع خنک کننده بالا 15-70 بار توصیه می شود.