Spindle հանգույցների առանձնահատկությունները.Բազմաֆունկցիոնալ CNC մեքենաների կարևոր առանձնահատկությունն է դրանց դիզայնի մեջ շարժիչի սպինների օգտագործումը: Նրանք ապահովում են պտտման բարձր ճշգրտություն, մեծ թվերպտույտները (մինչև 60000 պտույտ/րոպե և ավելի), ունեն փոքր չափսեր և սեփական քաշ։ Նախապայման է հովացման համակարգերի առկայությունը: Օգտագործվում են արտաքին և ներքին հովացուցիչ նյութերի մատակարարման համակարգեր։ Արտաքին համակարգը հիմնված է ճիշտ ուղղությամբ տեղադրված վարդակների օգտագործման վրա՝ կտրող գործիքը սառեցնելու և չիպերը մշակված մակերեսներից մաքրելու համար: ներքին համակարգապահովում է հովացուցիչ նյութի մատակարարումը անմիջապես spindle-ի միջոցով: Հովացուցիչ նյութերի ճնշումը կարող է հասնել զգալի արժեքների:

Նման լիսեռի տեսքի օրինակներից մեկը ներկայացված է Նկ. 79. Իսկ նկ. 80-ը ցույց է տալիս հատվածը նմանատիպ սարքի միջոցով: Պետք է ուշադրություն դարձնել առանցքակալների վրա թրթռման սենսորների և ջերմաստիճանի տվիչների, ինչպես նաև գործիքի առկայության սենսորի և դիրքի սենսորի առկայությանը:

Բրինձ. 79. Արտաքին տեսք spindle մասերի բարձր արագությամբ հաստոցների համար

Բրինձ. 80. Ափի սարքի կառուցվածքային դիագրամ (երկայնական հատված)

Հաստոցների մշակման գործընթացի վերաբերյալ տեղեկատվության նման աղբյուրները դարձնում են այն անխափան և անվտանգ բարձր կտրման պայմաններում և թույլ է տալիս ձեռք բերել մշակման մասերի պահանջվող չափերի ճշգրտությունը:

Նկ. 81-ը ցույց է տալիս բազմաֆունկցիոնալ մեքենաների լիսեռ հավաքույթների աշխատանքի պարամետրերի գրաֆիկները: Թիվ 1-ը ցույց է տալիս զարգացած հզորության կախվածության կորը լիսեռի արագությունից, իսկ թիվ 2-ը` զարգացած ոլորող մոմենտների կախվածության կորը նաև լիսեռի արագությունից:

Այս պարամետրերի փոփոխության բնույթը հստակ երևում է կորերի ձևից և բացատրություն չի պահանջում:

MTS-28.63 մոդելի spindle-ը բնութագրվում է հզորության և ոլորող մոմենտների պարամետրերի ավելի մեծ արժեքներով, քան ETS-21.32 մոդելի spindle-ը, որը համընկնում է Աղյուսակի տվյալների հետ: 10. Հեղափոխությունների թիվը շատ ավելի քիչ է։

Հետևաբար, MTS-28.63 մոդելը պետք է օգտագործվի մշակման ավելի ծանր պայմանների համար, ներառյալ կոպիտ գործողությունները:

Բրինձ. Նկ. 81. Ողերի ագրեգատների աշխատանքի պարամետրերի (հզորություն և ոլորող մոմենտ) գրաֆիկներ. բ – spindle մոդել MTS-28.63

Ներդիր 10. Հաստոցաշինական ապարատային միավորների մոդելները և դրանց տեխնիկական տվյալները

Ներդիր 11. Մեքենաների կենտրոնների որոշ spindle ագրեգատների հիմնական բնութագրերը

Spindle ագրեգատները, որպես հաստոցների հիմնական ագրեգատներ և ամենապատասխանատուները մշակման որակի համար, հագեցած են լրացուցիչ համակարգերով: Դրանց թվում են ներքին հովացման համակարգ, գործիքին spindle-ով հովացուցիչ նյութ մատակարարելու համակարգ, հատուկ վարդակ խողովակների միջոցով ճնշման տակ ջրելու միջոցով մասերի սառեցման համակարգ: Կան թրթռման մեծության սենսորներ, ինչպես նաև ջերմաստիճանի տվիչներ առանցքակալների հավաքների, գործիքի առկայության և այլն (նկ. 82):

Հաշվի առնելով գերարագ հաստոցների բարդ պայմանները, լուծվում են առանցքակալների հավաքների արագ փոխարինման և կերամիկական գլանման տարրերի օգտագործման միջոցով առանցքակալների ամրության բարձրացման խնդիրները:

Ա

բ

Բրինձ. 82. Սենսորների տեղադրման սխեմա՝ ա - թրթռման առկայություն; բ - կրող ջեռուցման ջերմաստիճանները

Մեքենայի հովացման համակարգեր. CNC հաստոցներ մշակողները մեծ ուշադրություն են դարձնում հովացման խնդրին։ Ուշադրության առարկան spindle միավորներն են, որոնց պտտման արագությունը րոպեում հասնում է տասնյակ հազարավոր պտույտի։ Մշակման ճշգրտությունը և ագրեգատների շահագործման երկարակեցությունը կախված են մեքենայի կառուցվածքային տարրերի արդյունավետ սառեցումից:

Առավել կարևոր է մշակման մասի և գործիքի արդյունավետ սառեցումը կտրման գոտում: Սա որոշում է ստացված չափերի ճշգրտությունը և կտրող գործիքի ամրությունը: Ներկայումս կիրառվում են հատման գոտի LC մատակարարելու տարբեր սխեմաներ (նկ. 83): Օրինակ, սնվեք ճնշման տակ գործիքի մեջ պատրաստված spindle-ի և ալիքների միջով: Այս դեպքում մասը սառչում է անմիջապես մշակվող մակերեսի վրա (անցքում): Բարելավված կտրման պայմանները չիպերի լվացման պատճառով: 1 մմ կամ ավելի տրամագծով կարբիդային հորատանցքերը կարող են մատակարարվել նման ալիքներով ներքին մատակարարման համար:

Հաստոցների վրա ժամանակակից հաստոցների առաջնային խնդիրը գործիքների քսումն է, ինչպես նաև չիպսերի արագ հեռացումը կտրող գոտուց: Դա չկատարելու դեպքում կարող են խնդիրներ առաջանալ, որոնք կհանգեցնեն գործիքի վաղաժամ մաշվածությանը կամ վնասմանը, և նույնիսկ մեքենայի ձախողմանը:

Haas և VM սերիաների մեքենաների ստանդարտ հատկանիշն օղակաձև հովացուցիչ նյութի մատակարարումն է, որն ապահովում է հովացուցիչ նյութ՝ ցողելով կտրման տարածք՝ հեռացնելով կտրելու ընթացքում առաջացած չիպերը:

Այս հայեցակարգը, համեմատած ավանդականի հետ, որն օգտագործում է գուլպաներ, զգալիորեն բարելավվել է։ Օղակի հեշտությամբ շարժվող վարդակների ծայրերի ճշգրիտ կարգավորումը թույլ է տալիս հովացուցիչ նյութի շիթն ուղղել տակ գտնվող գործիքին: տարբեր անկյուններ. Էրգոնոմիկ օղակի կարգավորումը ապահովում է օգտագործման հեշտություն և առավելագույն մաքրություն:

Բացի հովացուցիչ նյութի մատակարարման հիմնական համակարգից, կան սառեցման այլ եղանակներ: Դրանցից մեկը հովացուցիչ նյութի ծրագրավորվող վարդակների (P-Cool) օգտագործումն է, որոնք, կախված գործիքից, ավտոմատ կերպով հարմարվում են դրա երկարությանը:

Սառեցման համակարգ spindle-ի միջով

Մեկ այլ արդյունավետ մեթոդ- հովացուցիչ նյութի մատակարարում գործիքակալի պոչով և բարձր ճնշման տակ կտրող գործիքի ալիքներով: TSC (Through-Spindle Coolant) հովացուցիչի համակարգը հասանելի է 2 ճնշման կոնֆիգուրացիաներով՝ 300 կամ 1000 psi (20 կամ 70 բար): Դրա արդյունավետությունը հատկապես բարձր է խորը անցքեր հորատելիս և խորը խորշեր հորատելիս:

Օդային ռեակտիվ համակարգ գործիքի միջոցով

Չոր միջավայրում կտրելու համար առաջադեմ ծածկույթներով ժամանակակից կարբիդային գործիքներ օգտագործելիս մեծ է հավանականությունը կրկին կտրելու չիպսերը, որոնք ժամանակին չեն հեռացվում կտրման գոտուց: Սա հիմնական պատճառըգործիքների մաշվածության ավելացում: Խնդիրը լուծելու համար Haas Automation-ը մշակել է մի համակարգ, որը օդ է փչում գործիքի միջով (մի հավելում TSC համակարգին), որն անմիջապես հեռացնում է չիպերը կտրող տարածքից, նախքան դրանք նորից մտնեն կտրող գործիք: Այս մեթոդը կարևոր է խորը խոռոչների մշակման գործընթացում:

Նույն գործառույթն իրականացվում է Haas ավտոմատ օդամղիչ ատրճանակի միջոցով։ Համակարգն անթերի է օգտագործման համար փոքր գործիքներհարմար չէ գործիքի պորտով օդ մատակարարելու համար: Ավտոմատ օդամղիչ ատրճանակը հիանալի լրացում է գործիքի միջոցով օդի մատակարարման համակարգին: Հրացանն օգտագործվում է այն դեպքում, երբ անհնար է օգտագործել հեղուկ հովացման համակարգ, և երբ անհրաժեշտ է օդի զգալի ծավալներ մատակարարել:

Հովացուցիչ նյութի նվազագույն համակարգ

Այն դեպքերում, երբ հնարավոր չէ օգտագործել կտրող հեղուկ, բայց անհրաժեշտ է ապահովել գործիքի քսում, օգտագործվում է նվազագույն քանակի քսում մատակարարելու համակարգ: Նորարար Haas համակարգը չափավոր քանակությամբ քսանյութ է ցողում գործիքի կտրող եզրերի վրա՝ օգտագործելով օդային շիթ: Օգտագործված հովացուցիչ նյութի քանակն այնքան փոքր է, որ այն չի երևում:

Մեթոդի հիմնական առավելությունը քսանյութի ցածր սպառումն է։ Մատակարարվող օդի և հովացուցիչ նյութի քանակը ինքնուրույն կարգավորելի է, այսինքն. յուրաքանչյուր հատուկ աշխատանքային ռեժիմում դուք կարող եք ինքնուրույն կատարել ճշգրտումներ օպտիմալ սառեցման համար:

Արտադրող՝ Sunmill, արտադրությունը՝ Թայվան

JHV-710 CNC ուղղահայաց հաստոցների կենտրոնի ընդհանուր տեղեկություններ

Ընտրանքներ, նկարագրություններ

Յուրաքանչյուր SUNMILL մեքենա փորձարկված է.

ԳՆԴԱԿԻ ԹԵՍՏ

Գնդաձողի փորձարկման միջոցով ստուգվում է կլորությունը, ձևից դուրս և հետադարձ ճոճանակները (շարժիչի անհամապատասխանությունը):

Լազերային ստուգում

Լրացուցիչ ընտրանքներ.

4-րդ և 5-րդ առանցքի մշակում (տարբերակ) .

CNC ֆրեզերային մեքենայի վրա հնարավոր է տեղադրել 4-րդ / 5-րդ առանցք և, համապատասխանաբար, ստեղծել 4-րդ / 5-րդ կոորդինատային մշակման կենտրոն: Մեքենաների կենտրոնի սեղանի վրա կարող է տեղադրվել որպես ուղղահայաց Պտտվող սեղան(4-րդ առանցք) և թեք/թեք առանցք (5-րդ առանցք): 4-րդ կամ 5-րդ առանցքը տեղադրելիս խորհուրդ է տրվում օգտագործել FANUC 18iMB կառավարման համակարգը։

Սառեցնող նյութի մատակարարում spindle-ով.

Հատուկ գործիքի միջոցով spindle-ով հովացուցիչ նյութ մատակարարելը թույլ է տալիս ավելի լավ ջերմություն տարածել կույր անցքեր մշակելիս և խուսափել գործիքի և աշխատանքային մասի գերտաքացումից: Ապահովված է ֆիլտրման համակարգով։

Բարձր արագությամբ լիսեռ, որը թույլ է տալիս դիմակայել պարամետրերին՝ 10000, 12000, 15000 rpm:

Գործիքների ամսագիր 20 կամ 24 դիրքի համար:

Այս մեքենայի ամբողջական հավաքածու:

• CNC համակարգ Fanuc 0i-MD կարգավորիչ:
• Չորրորդ առանցքի միջերես.
• Spindle BT40 10000 rpm
• Շարժիչի հզորությունը 5,5 / 7,5 կՎտ
• Spindle drive
• Spindle կոն փչող համակարգ
• Ավտոմատ քսման համակարգ
• Կարուսել ամսագիր ATC 16-գործիքներ, BT40
• Ամբողջական կտրող տարածքի պարիսպ
• Մեքենայի լուսավորություն
• Գործիքների տուփ և փաստաթղթերի հավաքածու
• Յուղով սառեցված spindle
• Չիպային պտուտակավոր փոխակրիչ

Սարքավորումներ հավելավճարով.

02.11.2012
Մետաղագործության համար հովացուցիչ նյութի տեխնոլոգիայի նոր ուղղություններ

1. Էմուլսիայի փոխարեն յուղ

90-ականների սկզբին. Հովացուցիչ նյութի էմուլսիաները մաքուր յուղերով փոխարինելու առաջարկները դիտարկվել են գործընթացի ընդհանուր արժեքի վերլուծության տեսանկյունից: Հիմնական առարկությունն էր բարձր գինանջուր աշխատանքային հեղուկներ (գործընթացի ընդհանուր արժեքի 5-17%) համեմատած ջրի վրա հիմնված հովացուցիչ նյութերի հետ:
Ներկայումս հովացուցիչ նյութի էմուլսիաները մաքուր յուղերով փոխարինելը շատ խնդիրների հնարավոր լուծում է: Մաքուր յուղեր օգտագործելիս առավելությունը ոչ միայն գնի մեջ է, այլ նաև մետաղի մշակման որակի բարձրացման, ինչպես նաև աշխատավայրում անվտանգության ապահովման մեջ։ Անվտանգության առումով մաքուր յուղերն ավելի քիչ վնասակար են, երբ ենթարկվում են մարդու մաշկի բաց հատվածներին, քան էմուլսիաները: Նրանք չեն պարունակում բիոիդներ և ֆունգիցիդներ։ Անջուր հովացուցիչները ունեն ավելի երկար ծառայության ժամկետ (6 շաբաթից առանձին մեքենաների համար մինչև 2-3 տարի կենտրոնացված շրջանառության համակարգերում): Մաքուր յուղերի օգտագործումը քիչ է Բացասական ազդեցությունէկոլոգիայի մասին։ Մաքուր յուղերն ապահովում են մետաղի մշակման ավելի բարձր որակ գործընթացի գրեթե բոլոր փուլերում (ավելի քան 90%):
Էմուլսիայի փոխարինումը յուղերով ապահովում է հովացուցիչ նյութի ավելի լավ քսում, բարելավում է մակերեսի որակը հղկման (հարդարման) ընթացքում և զգալիորեն մեծացնում է սարքավորումների ծառայության ժամկետը: Գնային վերլուծությունը ցույց է տվել, որ փոխանցման տուփի արտադրության մեջ գրեթե բոլոր փուլերի արժեքը կրկնակի կրճատվում է։
Անջուր հովացուցիչ նյութեր օգտագործելիս CBN (խորանարդ բորի նիտրիդ) կլեպի և անցքերի բացման համար սարքավորումների ծառայության ժամկետը ավելանում է 10-20 անգամ: Բացի այդ, չուգունի և փափուկ պողպատների մշակման ժամանակ լրացուցիչ կոռոզիայից պաշտպանություն չի պահանջվում: Նույնը վերաբերում է սարքավորումներին, նույնիսկ եթե ներկերի պաշտպանիչ շերտը վնասված է:
Անջուր հովացուցիչ նյութերի միակ թերությունը մետաղի մշակման գործընթացում մեծ քանակությամբ ջերմության ազատումն է: Ջերմության արտանետումը կարող է կրճատվել չորս գործակցով, ինչը հատկապես կարևոր է այնպիսի գործառնություններում, ինչպիսիք են կոշտ, ածխածնային բարձր պարունակությամբ նյութերում հորատումը: Այս դեպքում օգտագործվող յուղերի մածուցիկությունը պետք է լինի հնարավորինս ցածր: Այնուամենայնիվ, դա հանգեցնում է շահագործման անվտանգության նվազմանը (նավթի մառախուղ և այլն), և անկայունությունը երկրաչափականորեն կախված է մածուցիկության նվազումից: Բացի այդ, բռնկման կետը նվազում է: Այս խնդիրը կարող է լուծվել՝ օգտագործելով ոչ սովորական (սինթետիկ) նավթային հիմքեր, որոնք միավորում են բռնկման բարձր կետը ցածր անկայունության և մածուցիկության հետ:
Այս պահանջներին համապատասխանող առաջին յուղերը հիդրոկրեկված յուղերի և եթերների խառնուրդներն էին, որոնք հայտնվեցին 80-ականների վերջին: XX դար, և մաքուր եթերայուղեր, որոնք շուկա են մտել 90-ականների սկզբին։
Ամենահետաքրքիրը եթերների վրա հիմնված յուղերն են։ Նրանք ունեն շատ ցածր փոփոխականություն: Այս յուղերը տարբեր քիմիական կառուցվածքների արտադրանք են, որոնք ստացվում են ինչպես կենդանական, այնպես էլ բուսական ճարպերից: Ցածր անկայունությունից բացի, եթերայուղերը բնութագրվում են լավ տրիբոլոգիական հատկություններով: Նույնիսկ առանց հավելումների, դրանք ապահովում են շփում և մաշվածության նվազեցում իրենց բևեռականության պատճառով: Բացի այդ, դրանք բնութագրվում են բարձր մածուցիկության-ջերմաստիճանի ինդեքսով, պայթյունից-հրդեհային անվտանգությամբ, բարձր կենսակայունությամբ և կարող են օգտագործվել ոչ միայն որպես հովացուցիչ նյութեր, այլև որպես քսայուղեր: Գործնականում ավելի լավ է օգտագործել խառնուրդը եթերային յուղերև հիդրոկրեկինգային յուղեր, քանի որ տրիբոլոգիական բնութագրերը մնում են բարձր, և դրանց գինը շատ ավելի ցածր է:

1.1. Բազմաֆունկցիոնալ հովացուցիչ նյութերի ընտանիք

Մետաղամշակման գործընթացներում քսանյութերի արժեքի օպտիմալացման վճռական քայլը մաքուր յուղերի օգտագործումն էր: Հովացուցիչ նյութի ընդհանուր արժեքը հաշվարկելիս թերագնահատվել է մետաղագործության մեջ օգտագործվող քսանյութերի արժեքի ազդեցությունը: Եվրոպայում և ԱՄՆ-ում կատարված ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ հիդրավլիկ հեղուկները խառնվում են կտրող հեղուկների հետ տարեկան երեքից տասը անգամ։
Նկ. 1 այս տվյալները գրաֆիկորեն ցուցադրվում են եվրոպական ավտոմոբիլային արդյունաբերության 10 տարվա ընթացքում:

Ջրի վրա հիմնված հովացուցիչ նյութերի դեպքում զգալի քանակությամբ յուղերի ներթափանցումը հովացուցիչ նյութ հանգեցնում է էմուլսիայի որակի լուրջ փոփոխության, ինչը վատթարանում է մետաղի մշակման որակը, առաջացնում է կոռոզիա և հանգեցնում է արժեքի բարձրացման: Մաքուր յուղեր օգտագործելիս հովացուցիչ նյութի աղտոտումը քսանյութերով աննկատ է և խնդիր է դառնում միայն այն դեպքում, երբ մշակման ճշգրտությունը սկսում է նվազել, և սարքավորումների մաշվածությունը մեծանում է:
Մաքուր յուղերը որպես կտրող հեղուկ օգտագործելու միտումը բացում է ծախսերը նվազեցնելու մի շարք հնարավորություններ: Գերմանացի մեքենաշինողների վերլուծությունը ցույց է տվել, որ հաստոցների յուրաքանչյուր տեսակի մեջ միջինում օգտագործվում է յոթ տարբեր տեսակի քսանյութ: Սա իր հերթին բարձրացնում է օգտագործվող բոլոր քսանյութերի արտահոսքի, համատեղելիության և արժեքի խնդիրները: Քսայուղերի սխալ ընտրությունը և օգտագործումը կարող է հանգեցնել սարքավորումների խափանումների, ինչը, ամենայն հավանականությամբ, կհանգեցնի արտադրության դադարեցմանը: Մեկը հնարավոր լուծումներԱյս խնդիրը բազմաֆունկցիոնալ արտադրանքների օգտագործումն է, որոնք բավարարում են պահանջների լայն շրջանակ և կարող են փոխարինել տարբեր նպատակներով քսանյութերը: Ունիվերսալ հեղուկների օգտագործման խոչընդոտը ստանդարտի պահանջներն են ISOդեպի հիդրավլիկ հեղուկներ Վ.Գ 32 և 46, քանի որ ժամանակակից հիդրավլիկ սարքավորումները նախագծված են այս ստանդարտներում տրված մածուցիկության արժեքներին համապատասխանելու համար: Մյուս կողմից, մետաղագործությունը պահանջում է ցածր մածուցիկությամբ կտրող հեղուկ՝ կորուստները նվազեցնելու և մետաղի բարձր արագությամբ կտրման ժամանակ ջերմության արտահոսքը բարելավելու համար: Քսայուղերի տարբեր կիրառությունների համար մածուցիկության պահանջների այս անհամապատասխանությունները լուծվում են հավելումների օգտագործմամբ՝ ընդհանուր արժեքը նվազեցնելու համար:
Առավելությունները:
. հիդրավլիկ և թափանցող յուղերի անխուսափելի կորուստը չի խաթարում հովացուցիչ նյութը.
. որակի անփոփոխություն, որը վերացնում է բարդ վերլուծությունները.
. հովացուցիչ նյութերի օգտագործումը որպես քսայուղեր նվազեցնում է ընդհանուր արժեքը.
. հուսալիության, գործընթացի արդյունքների և սարքավորումների ամրության բարելավումը զգալիորեն նվազեցնում է արտադրության ընդհանուր արժեքը.
. կիրառման բազմակողմանիություն.
Ունիվերսալ հեղուկների ռացիոնալ օգտագործումը նախընտրելի է սպառողին: Դրա օրինակն է շարժիչային արդյունաբերությունը: Նույն յուղը կարող է օգտագործվել բալոնային բլոկի նախնական մշակման և դրանց հղկման ժամանակ։ Այս տեխնոլոգիան շատ արդյունավետ է:

1.2. Լվացքի գծեր

Մաքրման աշխատանքների այս շարքում պետք է խուսափել ջրային հիմքով մաքրող լուծույթներից՝ խուսափելու համար հիդրոֆիլ յուղերի հետ անցանկալի խառնուրդների ձևավորումից: Պինդ աղտոտիչները յուղերից հեռացվում են ուլտրաֆիլտրացիայի միջոցով և լվացող միջոցներ(ջրի մաքրման և մղման էներգիայի ծախսերը, կեղտաջրերի որակի վերլուծությունը) կարող են վերացվել, ինչը կհանգեցնի արտադրության ընդհանուր արժեքի նվազմանը:

1.3. Մետաղի ջարդոնից և սարքավորումներից յուղի հեռացում

Հավելումների ճիշտ ընտրությունը թույլ է տալիս մետաղական թափոններից և սարքավորումներից արդյունահանվող յուղերը վերամշակել գործընթացի մեջ: Վերաշրջանառության ծավալը կազմում է կորուստների մինչև 50%-ը։

1.4. Տեսանկյուններ ունիվերսալ հեղուկների վերաբերյալ. Միահեղուկ»

Ապագան ցածր մածուցիկության յուղի մեջ է, որը կօգտագործվի և՛ որպես հիդրավլիկ հեղուկ, և՛ որպես մետաղագործության համար կտրող հեղուկ: Ունիվերսալ հեղուկ» Միահեղուկ» մշակվել և փորձարկվել է գերմաներենով հետազոտական ​​նախագիծնախարարության հովանավորությամբ Գյուղատնտեսություն. Այս հեղուկն ունի 10 մմ2/վ մածուցիկություն 40°C-ում և հիանալի է գործում ավտոմոբիլային շարժիչների արտադրության գործարաններում՝ մետաղամշակման, քսելու և քսելու համար։ ուժային գծերներառյալ հիդրավլիկ համակարգերը.

2. Նվազագույնի հասցրե՛ք քսանյութերի քանակը

Օրենսդրական փոփոխություններ և անվտանգության բարձրացման պահանջներ միջավայրըկիրառել նաև հովացուցիչ նյութի արտադրության համար: Հաշվի առնելով միջազգային մրցակցությունը՝ մետաղամշակման արդյունաբերությունը վերցնում է ամեն ինչ հնարավոր միջոցներըարտադրության ինքնարժեքը նվազեցնելու համար։ 1990-ականներին հրապարակված ավտոմոբիլային արդյունաբերության վերլուծությունը ցույց է տվել, որ ծախսերի հիմնական խնդիրները պայմանավորված են աշխատանքային հեղուկների օգտագործմամբ, և այս դեպքում կարևոր դեր է խաղում հովացուցիչ նյութի արժեքը: Իրական արժեքը բխում է հենց համակարգերի արժեքից, աշխատանքի և հեղուկների աշխատանքային վիճակում պահելու ծախսերից, ինչպես հեղուկների, այնպես էլ ջրի մաքրման և հեռացման ծախսերից (Նկար 2):

Այս ամենը հանգեցնում է նրան, որ մեծ ուշադրություն է դարձվում քսանյութերի օգտագործման հնարավոր կրճատմանը։ Նոր տեխնոլոգիաների կիրառման արդյունքում օգտագործվող հովացուցիչ նյութի քանակի զգալի նվազումը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել արտադրության արժեքը։ Այնուամենայնիվ, դա պահանջում է, որ հովացուցիչ նյութի գործառույթները, ինչպիսիք են ջերմության ցրումը, շփման նվազեցումը, պինդ աղտոտիչների հեռացումը, լուծվեն այլ տեխնոլոգիական գործընթացների միջոցով:

2.1. Սառեցնողի կարիքների վերլուծություն համար տարբեր գործընթացներմետաղագործություն

Եթե ​​սառեցնող նյութերը չեն օգտագործվում, ապա, բնականաբար, սարքավորումը շահագործման ընթացքում գերտաքանում է, ինչը կարող է հանգեցնել մետաղի կառուցվածքային փոփոխությունների և կոփման, չափերի փոփոխության և նույնիսկ սարքավորումների խափանումների: Հովացուցիչ նյութի օգտագործումը, առաջին հերթին, թույլ է տալիս հեռացնել ջերմությունը, և երկրորդը, այն նվազեցնում է շփումը մետաղի մշակման ժամանակ: Այնուամենայնիվ, եթե սարքավորումները պատրաստված են ածխածնի համաձուլվածքներից, ապա հովացուցիչ նյութի օգտագործումը, ընդհակառակը, կարող է հանգեցնել դրա խզման և, համապատասխանաբար, նվազեցնել ծառայության ժամկետը: Եվ այնուամենայնիվ, որպես կանոն, հովացուցիչ նյութերի օգտագործումը (հատկապես նրանց շփումը նվազեցնելու ունակության շնորհիվ) հանգեցնում է սարքավորումների ծառայության ժամկետի ավելացման: Հղկման և հղկման դեպքում հովացուցիչ նյութի օգտագործումը չափազանց կարևոր է։ Այս գործընթացներում հովացման համակարգը հսկայական դեր է խաղում, քանի որ այն պահպանում է սարքավորումների նորմալ ջերմաստիճանը, ինչը շատ կարևոր է մետաղագործության մեջ: Չիպերի հեռացումը առաջացնում է ջերմության մոտ 80%-ը, և հովացուցիչներն այստեղ կատարում են երկակի գործառույթ՝ սառեցնելով և՛ կտրիչը, և՛ չիպը՝ կանխելով հնարավոր գերտաքացումը: Բացի այդ, փոքր չիպսերի մի մասը հեռանում է հովացուցիչ նյութով:
Նկ. 3-ը ցույց է տալիս հովացուցիչ նյութի պահանջները մետաղամշակման տարբեր գործընթացների համար:

Չոր (առանց հովացուցիչ նյութի) մետաղի մշակումը հնարավոր է այնպիսի գործընթացներում, ինչպիսին է ջախջախումը, և շատ հազվադեպ՝ պտտման և հորատման ժամանակ: Բայց հարկ է նշել, որ կտրող գործիքի երկրաչափականորեն ոչ ճշգրիտ ծայրով չոր մեքենայացումը հնարավոր չէ, քանի որ այս դեպքում ջերմության հեռացումը և հեղուկ ոռոգումը որոշիչ ազդեցություն ունեն արտադրանքի որակի և սարքավորումների ծառայության ժամկետի վրա: Չոր մշակումը երկաթի և պողպատի մանրացման մեջ ներկայումս օգտագործվում է հատուկ սարքավորումների օգնությամբ։ Սակայն չիպսերի հեռացումը պետք է իրականացվի կա՛մ պարզ մաքրման, կա՛մ սեղմված օդի միջոցով, և արդյունքում նոր խնդիրներ են առաջանում՝ աղմուկի ավելացում, սեղմված օդի հավելյալ ծախսեր և մանրակրկիտ փոշոտման անհրաժեշտություն։ Բացի այդ, կոբալտ կամ քրոմ նիկել պարունակող փոշին թունավոր է, ինչը նույնպես ազդում է արտադրության արժեքի վրա. Չի կարելի անտեսել ալյումինի և մագնեզիումի չոր մշակման ընթացքում պայթյունի և հրդեհի վտանգի ավելացումը:

2.2. Ցածր հովացման համակարգեր

Ըստ սահմանման՝ քսանյութի նվազագույն քանակությունը 50 մլ/ժ-ից ոչ ավելի քանակություն է։
Նկ. 4 տրված է միացման դիագրամհամակարգեր՝ նվազագույն քանակությամբ քսանյութով.

Դոզավորման սարքի օգնությամբ փոքր քանակությամբ հովացուցիչ նյութ (առավելագույնը 50 մլ/ժ) մանր ցողացիրների տեսքով մատակարարվում է մետաղամշակման վայր։ Շուկայում առկա դոզավորման սարքերի բոլոր տեսակներից միայն երկու տեսակ է հաջողությամբ օգտագործվում մետաղագործության մեջ: Առավել լայնորեն կիրառվում են ճնշման տակ աշխատող համակարգերը: Օգտագործվում են համակարգեր, որտեղ նավթը և սեղմված օդը խառնվում են տարաների մեջ, իսկ աերոզոլը խողովակով մատակարարվում է անմիջապես մետաղի մշակման վայր: Կան նաև համակարգեր, որտեղ նավթը և սեղմված օդը, առանց խառնելու, ճնշման տակ մատակարարվում են վարդակին: Մեկ հարվածով մխոցի կողմից մատակարարվող հեղուկի ծավալը և մխոցի հաճախականությունը շատ տարբեր են: Մատակարարվող սեղմված օդի քանակը որոշվում է առանձին: Դոզավորման պոմպի օգտագործման առավելությունն այն է, որ հնարավոր է օգտագործել համակարգչային ծրագրեր, որոնք վերահսկում են ամբողջ աշխատանքային հոսքը:
Քանի որ օգտագործվում է շատ փոքր քանակությամբ քսանյութ, անմիջապես աշխատանքային կայան մատակարարումը պետք է կատարվի մեծ խնամքով: Գոյություն ունեն հովացուցիչ նյութի մատակարարման երկու տեսակ, որոնք բավականին տարբեր են՝ ներքին և արտաքին: Հեղուկի արտաքին մատակարարմամբ խառնուրդը վարդակներով ցողվում է կտրող գործիքի մակերեսին: Այս գործընթացը համեմատաբար էժան է, հեշտ է իրականացնել և մեծ աշխատանք չի պահանջում: Այնուամենայնիվ, արտաքին հովացուցիչ նյութի մատակարարման դեպքում գործիքի երկարության և անցքի տրամագծի հարաբերակցությունը պետք է լինի ոչ ավելի, քան 3: Բացի այդ, կտրող գործիքը փոխելիս հեշտ է դիրքային սխալ թույլ տալ: Ներքին հովացուցիչ նյութով աերոզոլը սնվում է կտրող գործիքի ներսում գտնվող ալիքով: Երկարության և տրամագծի հարաբերակցությունը պետք է լինի 3-ից մեծ, իսկ դիրքային սխալները բացառվում են: Բացի այդ, չիպսերը հեշտությամբ հեռացվում են նույն ներքին ալիքներով: Գործիքի նվազագույն տրամագիծը 4 մմ է, հովացուցիչ նյութի ալիքի առկայության պատճառով: Այս գործընթացը ավելի թանկ է, քանի որ հովացուցիչ նյութը մատակարարվում է մեքենայի spindle-ի միջոցով: Հովացուցիչ նյութի ցածր մատակարարմամբ համակարգերը ունեն մեկ ընդհանուր բան. հեղուկը ներթափանցում է աշխատանքային տարածք փոքր կաթիլների (աերոզոլի) տեսքով: Միևնույն ժամանակ, հիմնական խնդիրը դառնում է թունավորությունը և աշխատավայրի հիգիենայի ստանդարտների պատշաճ մակարդակով պահպանումը։ Հովացուցիչ նյութի աերոզոլային մատակարարման համակարգերի ժամանակակից զարգացումները հնարավորություն են տալիս կանխել աշխատավայրի ջրհեղեղը, նվազեցնել կորուստները ցողման ժամանակ՝ դրանով իսկ բարելավելով աշխատավայրում օդի որակը: Ցածր հովացուցիչ նյութի մատակարարման համակարգերի մեծ քանակությունը հանգեցնում է նրան, որ չնայած հնարավոր է ընտրել կաթիլների պահանջվող չափը, շատ ցուցիչներ, ինչպիսիք են համակենտրոնացումը, մասնիկների չափը և այլն, լավ չեն հասկացվում:

2.3. Հովացուցիչ նյութ ցածր հոսքի համակարգերի համար

Հանքային յուղերի և ջրի վրա հիմնված կտրող հեղուկների հետ մեկտեղ այսօր օգտագործվում են եթերների և ճարպային սպիրտների վրա հիմնված յուղեր։ Քանի որ ցածր հովացման համակարգերում օգտագործվում են հոսքային քսայուղեր, որոնք ցողվում են աշխատանքային տարածք՝ աերոզոլների և յուղի մառախուղի տեսքով, աշխատանքի առողջության և անվտանգության (OHS) խնդիրները դառնում են առաջնահերթություն: Այս առումով նախընտրելի է ցածր թունավոր հավելումներով էսթերների և ճարպային սպիրտների հիման վրա քսանյութերի օգտագործումը: Բնական ճարպերն ու յուղերը մեծ թերություն ունեն՝ ցածր օքսիդացման կայունություն։ Եթերերի և ճարպաթթուների վրա հիմնված քսանյութեր օգտագործելիս աշխատանքային տարածքում նստվածքներ չեն ձևավորվում դրանց բարձր հակաօքսիդանտ կայունության պատճառով: Աղյուսակում. Աղյուսակ 1-ում ներկայացված են էսթերների և ճարպային սպիրտների վրա հիմնված քսանյութերի տվյալները:

Հովացուցիչ նյութի ցածր մատակարարմամբ համակարգերի համար քսանյութի ճիշտ ընտրությունը մեծ նշանակություն ունի: Արտանետումները նվազեցնելու համար օգտագործվող քսանյութը պետք է լինի ցածր թունավոր և մաշկաբանորեն անվտանգ՝ միաժամանակ պահպանելով բարձր յուղայնությունը և ջերմային կայունությունը: Սինթետիկ եթերների և ճարպային սպիրտների վրա հիմնված քսանյութերը բնութագրվում են ցածր անկայունությամբ, բարձր ջերմաստիճանիբռնկումներ, ցածր թունավորություն և ապացուցել են իրենց գործնական կիրառությունները: Ցածր արտանետումների քսանյութերի ընտրության հիմնական ցուցանիշները բռնկման կետն են ( DIN EN ISO 2592) և գոլորշիացման կորուստ՝ ըստ Noack-ի ( ԴԻՆ 51 581T01): տ vsp-ը չպետք է ցածր լինի 150 °C-ից, իսկ գոլորշիացման կորուստները 250 °C ջերմաստիճանում չպետք է գերազանցեն 65%-ը: Մածուցիկություն 40 ° C> 10 մմ 2 / վրկ:

Նույն մածուցիկության համար ճարպային ալկոհոլի վրա հիմնված քսանյութերն ավելի ցածր բռնկման կետ ունեն, քան էսթերի վրա հիմնված քսանյութերը: Նրանց անկայունությունը ավելի բարձր է, ուստի սառեցման ազդեցությունը ավելի ցածր է: Քսայուղային հատկությունները նույնպես համեմատաբար ցածր են էսթերի վրա հիմնված քսանյութերի համեմատ: Ճարպային սպիրտները կարող են օգտագործվել այնտեղ, որտեղ յուղայնությունը էական չէ: Օրինակ՝ մոխրագույն չուգուն մշակելիս։ Ածխածինը (գրաֆիտը), որը չուգունի մի մասն է, ինքնին ապահովում է քսայուղային ազդեցություն: Դրանք կարող են օգտագործվել նաև չուգուն, պողպատ և ալյումին կտրելիս, քանի որ արագ գոլորշիացման արդյունքում աշխատանքային տարածքը մնում է չոր։ Այնուամենայնիվ, չափազանց բարձր գոլորշիացումը անցանկալի է աշխատանքային տարածքում նավթի մառախուղով օդի աղտոտվածության պատճառով (չպետք է գերազանցի 10 մգ / մ 3): Էսթերի վրա հիմնված քսանյութերը օգտակար են անհրաժեշտության դեպքում լավ քսումիսկ չիպսերի մեծ վատնում է լինում, օրինակ՝ թելերը կտրելիս, հորատելիս և շրջելիս։ Էսթերի վրա հիմնված քսանյութերի առավելությունը ցածր մածուցիկության դեպքում բարձր եռման և բռնկման կետերն են: Արդյունքում, անկայունությունը ավելի ցածր է: Միևնույն ժամանակ մասի մակերեսին մնում է կոռոզիայից կանխող թաղանթ։ Բացի այդ, էսթերի վրա հիմնված քսանյութերը հեշտությամբ կենսաքայքայվող են և ունեն 1-ին դասի ջրի աղտոտվածություն:
Աղյուսակում. 2-ը ցույց է տալիս սինթետիկ եթերների և ճարպային սպիրտների վրա հիմնված քսանյութերի օգտագործման օրինակներ:

Հիմնական նկատառումները ցածր հոսքի համակարգերի համար հովացուցիչ նյութերի նախագծման ժամանակ ներկայացված են ստորև: Հիմնական բանը, որին պետք է ուշադրություն դարձնել հովացուցիչ նյութեր մշակելիս, նրանց ցածր անկայունությունն է, ոչ թունավորությունը, ցածր ազդեցությունը մարդու մաշկի վրա՝ զուգորդված բարձր բռնկման կետով: Օպտիմալ հովացուցիչ նյութերի ընտրության վերաբերյալ նոր հետազոտության արդյունքները ներկայացված են ստորև:

2.4. Ցածր հոսքով հովացուցիչ համակարգերում նավթային մառախուղի առաջացման վրա ազդող գործոնների ուսումնասիրություն

Երբ մետաղի մշակման գործընթացում օգտագործվում է ցածր հովացման համակարգ, աերոզոլի ձևավորումը տեղի է ունենում, երբ հեղուկը մտցվում է աշխատանքային տարածք, արտաքին ցողման համակարգ օգտագործելիս նկատվում է աերոզոլի բարձր կոնցենտրացիա: Այս դեպքում աերոզոլը նավթային մառախուղ է (մասնիկների չափը 1-ից 5 մկմ), որն ունի. վատ ազդեցությունմարդու թոքերի վրա. Ուսումնասիրվել են նավթային մառախուղի առաջացմանը նպաստող գործոնները (նկ. 5):

Առանձնահատուկ հետաքրքրություն է քսանյութի մածուցիկության ազդեցությունը, մասնավորապես՝ նավթի մառախուղի կոնցենտրացիայի նվազումը (յուղի մառախուղի ինդեքս)՝ քսանյութի մածուցիկության աճով: Հետազոտություններ են իրականացվել հակամառախուղային հավելումների ազդեցության վերաբերյալ՝ նվազեցնելու դրա վնասակար ազդեցությունը մարդու թոքերի վրա։
Անհրաժեշտ էր պարզել, թե ինչպես է հովացման համակարգում կիրառվող ճնշումը ազդում առաջացած նավթի մառախուղի քանակի վրա: Գոյացած նավթային մառախուղը գնահատելու համար օգտագործվել է «Tyndall cone» էֆեկտի վրա հիմնված սարք՝ թինդալոմետր (նկ. 6):

Նավթի մառախուղը գնահատելու համար թինդալոմետրը տեղադրվում է վարդակից որոշ հեռավորության վրա: Այնուհետև ստացված տվյալները մշակվում են համակարգչով։ Ստորև ներկայացված են գնահատման արդյունքները գրաֆիկների տեսքով. Այս գծապատկերներից երևում է, որ սրսկման ժամանակ ճնշման ավելացման հետ մեկտեղ նավթի մառախուղի առաջացումը մեծանում է, հատկապես ցածր մածուցիկությամբ հեղուկներ օգտագործելիս: Լակի ճնշման կրկնապատկումը առաջացնում է մառախուղի ծավալի համապատասխան կրկնապատկում: Այնուամենայնիվ, եթե լակի ճնշումը ցածր է, իսկ սարքավորումների մեկնարկային բնութագրերը ցածր են, ապա ավելանում է այն ժամանակահատվածը, որի համար հովացուցիչ նյութի քանակը հասնում է նորմալ շահագործման համար անհրաժեշտ տեմպերին: Միևնույն ժամանակ, նավթի մառախուղի ինդեքսը զգալիորեն մեծանում է հովացուցիչ նյութի մածուցիկության նվազմամբ: Մյուս կողմից, լակի սարքավորումների մեկնարկային աշխատանքը ավելի լավ է ցածր մածուցիկությամբ հեղուկների, քան բարձր մածուցիկության հեղուկների դեպքում:
Այս խնդիրը լուծվում է հովացուցիչ նյութին հակամառախուղային հավելումներ ավելացնելով, ինչը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել տարբեր մածուցիկությամբ հեղուկների համար գոյացած մառախուղի քանակը (նկ. 7):

Նման հավելումների օգտագործումը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել մառախուղի ձևավորումը ավելի քան 80% -ով, առանց վնասելու համակարգի մեկնարկային բնութագրերը, կամ հովացուցիչ նյութի կայունությունը, կամ բուն նավթի մառախուղի բնութագրերը: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ մառախուղի առաջացումը կարող է զգալիորեն կրճատվել ճիշտ ընտրությունցողման ճնշումը և կիրառվող հովացուցիչ նյութի մածուցիկությունը: Դրական արդյունքների է բերում նաև համապատասխան հակամառախուղային հավելումների ներդրումը։

2.5. Հորատման սարքավորումների ցածր հովացման համակարգերի օպտիմալացում

Փորձարկումներն իրականացվել են հովացուցիչ նյութի ցածր մատակարարմամբ համակարգերում օգտագործվող նյութերի վրա (խորը հորատում (երկարություն/տրամագիծ 3-ից ավելի հարաբերակցություն) արտաքին հովացուցիչ նյութի մատակարարմամբ), հորատման սարքավորումների վրա։ DMG(Աղյուսակ 3)

Բարձր լեգիրված պողպատից (X90MoSg18) պատրաստված աշխատանքային մասում, որն ունի բարձր առաձգական ուժ (1000 N / մմ 2-ից), պահանջվում է կույր անցք փորել: Բարձր ածխածնային պողպատից փորված ՍԵ— կտրող եզրով ցողուն, որն ունի ճկման բարձր դիմադրություն, պատված PVD-TIN. ձեռք բերելու համար ընտրվել են հովացուցիչ նյութեր օպտիմալ պայմաններգործընթաց՝ հաշվի առնելով արտաքին մատակարարումը։ Ուսումնասիրվել է եթերի մածուցիկության (հովացուցիչ նյութի հիմքը) և հատուկ հավելումների բաղադրությունը փորվածքի ծառայության ժամկետի վրա։ Փորձարկման նստարանը թույլ է տալիս չափել կտրող ուժերի մեծությունը z-առանցքի ուղղությամբ (խորության մեջ) օգտագործելով Kistler չափիչ հարթակը: Spindle-ի կատարումը չափվել է հորատման համար պահանջվող ողջ ժամանակի ընթացքում: Մեկ հորատման ընթացքում բեռների չափման համար ընդունված երկու մեթոդները հնարավորություն են տվել որոշել բեռները ողջ փորձարկման ընթացքում: Նկ. 8-ը ցույց է տալիս երկու եթերների հատկությունները, որոնցից յուրաքանչյուրը ունի նույն հավելումները:

Ռոման Մասլով.
Արտասահմանյան հրապարակումների նյութերի հիման վրա։

Հորատման ժամանակ չիպերի լավ տարհանման համար հովացուցիչ նյութը պետք է մատակարարվի գործիքի միջոցով, եթե մեքենան հագեցած չէ հովացուցիչ նյութով spindle-ով, խորհուրդ է տրվում.

Հորատման ժամանակ չիպերի լավ տարհանման համար հովացուցիչ նյութը պետք է մատակարարվի գործիքի միջոցով: Եթե ​​մեքենան հագեցած չէ հովացուցիչ նյութով spindle-ի միջոցով, ապա խորհուրդ է տրվում մատակարարել հովացուցիչ նյութ հատուկ պտտվող ադապտերների միջոցով: 1xD-ից պակաս անցքի խորության դեպքում արտաքին սառեցման և կրճատված ռեժիմները թույլատրվում են: Դիագրամը ցույց է տալիս հովացուցիչ նյութի սպառումը տարբեր տեսակներփորվածքներ և նյութեր. Հովացուցիչ նյութի տեսակը Առաջարկվող էմուլսիա 6-8%: Չժանգոտվող պողպատից և բարձր ամրության պողպատներ հորատելիս օգտագործեք 10% էմուլսիա: IDM հորատման գլխիկներ օգտագործելիս օգտագործեք 7-15% էմուլսիաներ հանքային և բուսական յուղերչժանգոտվող պողպատի և բարձր ջերմաստիճանի համաձուլվածքների հորատման համար: Չոր հորատում Հորատման ալիքների միջով հնարավոր է չոր չուգուն փորել նավթի մառախուղով: Հորատման գլխի մաշվածության ախտանիշներ Տրամագծի փոփոխություն 0 > D անվանական + 0,15 մմ D անվանական (1) Նոր գլխիկ (2) Մաշված գլուխ Թրթռումը և աղմուկը զգալիորեն մեծացնում են հոսքի արագությունը (լ/րոպե) Հովացուցիչի նվազագույն ճնշում (բար) Հորատման տրամագիծը D (մմ) ) Հորատման տրամագիծը D (մմ) 8xD-ից մեծ հատուկ փորվածքների համար խորհուրդ է տրվում հովացուցիչ նյութի բարձր ճնշում 15-70 բար: