Korpusas frezavimo staklių velenui iš aušinimo skysčio. OC tipo CNC staklių dizaino ypatumai. Mašinos darbo zonos optimizavimas
Suklio agregatų ypatybės. Svarbi daugiafunkcinių CNC staklių savybė yra variklių velenų naudojimas jų konstrukcijoje. Jie užtikrina aukštą sukimosi tikslumą, dideli skaičiai greitis (iki 60 000 aps./min ar daugiau), turi mažus matmenis ir savo svorį. Būtina sąlyga yra aušinimo sistemų buvimas. Naudojamos išorinės ir vidinės aušinimo skysčio tiekimo sistemos. Išorinė sistema pagrįsta norima kryptimi sumontuotų purkštukų naudojimu pjovimo įrankiui aušinti ir drožlėms nuplauti nuo apdirbamų paviršių. Vidinė sistema užtikrina aušinimo skysčio tiekimą tiesiai per veleną. Aušinimo skysčio slėgis gali pasiekti reikšmingas vertes.
Vienas tokio veleno išvaizdos pavyzdys parodytas fig. 79. O pav. 80 paveiksle parodytas panašaus įrenginio skerspjūvis. Turėtumėte atkreipti dėmesį į tai, ar ant guolių yra vibracijos jutikliai ir temperatūros jutikliai, taip pat įrankio buvimo jutiklis ir padėties jutiklis.
Ryžiai. 79. Išvaizda velenas greitam dalių apdorojimui
Ryžiai. 80. Suklio įtaiso blokinė schema (išilginis pjūvis)
Toks informacijos apie apdirbimo procesą šaltinių skaičius daro jį be rūpesčių ir saugų aukštomis pjovimo sąlygomis bei leidžia gauti reikiamą apdirbamų dalių matmenų tikslumą.
Fig. 81 pavaizduoti universalių staklių suklio mazgų veikimo parametrų grafikai. Skaičius 1 rodo išvystytos galios priklausomybę nuo veleno apsisukimų dažnio, o skaičius 2 – sukuriamo sukimo momento priklausomybę nuo suklio greičio.
Šių parametrų pasikeitimo pobūdis aiškiai matomas iš kreivių formos ir nereikalauja paaiškinimo.
Modelio velenas MTS-28.63 pasižymi didesnėmis galios ir sukimo momento parametrų reikšmėmis nei ETS-21.32 modelio velenas, kuris sutampa su lentelėje pateiktais duomenimis. 10. Jo apsisukimų skaičius yra žymiai mažesnis.
Todėl patartina naudoti MTS-28.63 modelį sunkesnėms apdorojimo sąlygoms, įskaitant grubų apdorojimą.
Ryžiai. 81. Suklio mazgų veikimo parametrų (galios ir sukimo momento) grafikai: a – veleno modelis ETS-21.32; b – veleno modelis MTS-28.63
Lentelė 10. Mašinų suklio mazgų modeliai ir jų techniniai duomenys
Lentelė 11. Pagrindinės kai kurių apdirbimo centrų velenų charakteristikos
Verpstės blokai, kaip pagrindiniai staklių mazgai ir labiausiai atsakingi už apdirbimo kokybę, aprūpinti papildomomis sistemomis. Tarp jų yra vidinė aušinimo sistema, aušinimo skysčio tiekimo į įrankį sistema per veleną ir dalių aušinimo sistema laistant slėgiu per specialius purkštukų vamzdelius. Yra vibracijos dydžio jutikliai, taip pat guolių mazgų temperatūros, įrankių buvimo ir kt. (82 pav.).
Atsižvelgiant į sudėtingas didelės spartos apdorojimo sąlygas, sprendžiami greito guolių mazgų keitimo ir guolių ilgaamžiškumo didinimo naudojant keraminius riedėjimo elementus klausimai.
A | b |
Ryžiai. 82. Jutiklių išdėstymas: a – vibracijos buvimas; b – guolių šildymo temperatūros
Staklių aušinimo sistemos. CNC staklių kūrėjai didelį dėmesį skiria aušinimo problemai. Dėmesio objektai yra suklio blokai, kurių sukimosi greitis siekia dešimtis tūkstančių apsisukimų per minutę. Apdorojimo tikslumas ir pačių komponentų ilgaamžiškumas priklauso nuo efektyvaus mašinos konstrukcinių elementų aušinimo.
Dar svarbiau efektyviai atvėsinti ruošinį ir įrankį pjovimo zonoje. Tai lemia gautų matmenų tikslumą ir pjovimo įrankio ilgaamžiškumą. Šiuo metu naudojamos įvairios COTS tiekimo į pjovimo zoną schemos (83 pav.). Pavyzdžiui, slėgis tiekiamas per veleną ir įrankyje padarytus kanalus. Šiuo atveju dalis aušinama tiesiai išilgai apdirbamo paviršiaus (angoje). Pjovimo sąlygos pagerėja dėl drožlių išplovimo. Karbido grąžtai, kurių skersmuo yra 1 mm ar daugiau, gali būti aprūpinti tokiais kanalais vidiniam tiekimui.
Pagrindinis šiuolaikinio apdorojimo metalo pjovimo staklėse uždavinys yra įrankių sutepimas, taip pat greitas drožlių pašalinimas iš pjovimo zonos. Jei neatliksite šios užduoties, gali kilti problemų, dėl kurių įrankis gali per anksti nusidėvėti arba sugadinti, ir netgi sugesti.
Standartinė Haas ir VM serijų mašinų konstrukcija – žiedinis aušinimo skysčio padavimo mechanizmas, užtikrinantis aušinimo skysčio tiekimą laistydamas į pjovimo vietą, tuo pačiu pašalinant pjovimo metu susidariusias drožles.
Ši koncepcija, palyginti su tradicine, kurioje naudojamos žarnos, gerokai patobulinta. Tikslus lengvai judančių žiedo antgalių antgalių sureguliavimas leidžia nukreipti aušinimo skysčio srovę į įrankį po skirtingi kampai. Ergonomiškas žiedo montavimas užtikrina paprastą naudojimą ir maksimalų tarpą.
Be pagrindinės aušinimo skysčio tiekimo sistemos, yra ir kitų aušinimo būdų. Vienas iš jų – programuojamų aušinimo skysčio purkštukų (P-Cool) naudojimas, kurie, priklausomai nuo įrankio, automatiškai prisitaiko prie jo ilgio.
Per veleną aušinimo sistema
Kitas efektyvus metodas— aušinimo skysčio tiekimas per įrankio laikiklio galą ir pjovimo įrankio kanalus esant aukštam slėgiui. TSC (Through-Spindle Coolant) sistema yra dviejų slėgio konfigūracijų: 300 arba 1000 psi (20 arba 70 barų). Jo efektyvumas ypač didelis gręžiant gilias skyles ir frezuojant gilius įdubimus.
Oro srauto sistema per įrankį
Naudojant modernius karbido įrankius su patobulintomis dangomis pjovimui sausoje aplinkoje, yra didelė tikimybė pakartotinai išpjauti drožles, kurios nebuvo skubiai pašalintos iš pjovimo zonos. Tai yra Pagrindinė priežastis padidėjęs įrankių nusidėvėjimas. Kad išspręstų problemą, Haas Automation sukūrė sistemą, kuri išpučia orą per įrankį (TSC sistemos priedas), kad iš pjovimo vietos būtų nedelsiant pašalintos drožlės, prieš jas vėl patenkant po pjovimo įrankiu. Šis metodas yra svarbus giliųjų ertmių apdorojimo procese.
Ta pati funkcija atliekama naudojant „Haas“ oro patranką. Sistema nepriekaištingai naudojama smulkūs instrumentai, netinkamas tiekti orą per instrumento angą. Automatinė oro patranka puikiai papildo įrankio oro tiekimo sistemą. Pistoletas naudojamas, kai neįmanoma naudoti skysčio aušinimo sistemos ir kai reikia tiekti didelius oro kiekius.
Minimali aušinimo skysčio tiekimo sistema
Tais atvejais, kai pjovimo skysčio naudoti neįmanoma, tačiau būtina užtikrinti įrankio sutepimą, naudojama minimalaus tepalo kiekio tiekimo sistema. Naujoviška Haas sistema oro srove purškia nedidelį kiekį tepalo ant įrankio pjovimo briaunų. Naudojamas aušinimo skysčio kiekis toks mažas, kad jo nesimato.
Pagrindinis metodo pranašumas yra mažas tepalo suvartojimas. Tiekiamo oro ir aušinimo skysčio kiekis reguliuojamas savarankiškai, t.y. Kiekviename konkrečiame darbo režime galite savarankiškai reguliuoti optimalų aušinimą.
Gamintojas: Sunmill, gamyba: Taivanas
Bendra informacija apie JHV-710 CNC vertikalaus apdirbimo centrą
Linijiniai kreiptuvai (standartinė įranga):
Sukliui naudojami specialūs didelio tikslumo guoliai, leidžiantys atlaikyti 8000 aps./min (BT-40) ir pasirinktinai 10000 ir 12000 sūkių parametrus.
Trijų ašių kreiptuvai sujungiami rutulinių varžtų pora per movą su servovarikliu. Tai leidžia pasiekti aukščiausią darbo tikslumą. Aukščiausios klasės C3 guoliai leidžia pasiekti šiluminį stabilumą eksploatacijos metu.
Norint palaikyti pastovią temperatūrą valdymo elemento viduje, mašinoje sumontuotas šilumokaitis. Tai suteikia išskirtinę apsaugą valdymo elementams ir elektriniai elementai ant mašinos.
Leidžia išvengti veleno sunaikinimo dėl šiluminių apkrovų, taip pat leidžia išlaikyti aukštą veleno tikslumą ir greitį.
JHV-710 CNC vertikalaus apdirbimo centro techninės specifikacijos
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Variantai, aprašymai
Kiekviena SUNMILL mašina išbandoma:
RUTUULIO BANDYMAS
Naudojant rutulinio strypo testą, tikrinamas apvalumas, nuokrypis nuo geometrijos ir laisvumas (pavaros nesutapimas).
Lazerinis patikrinimas
Papildomos parinktys:
4 ir 5 ašių apdirbimas (pasirinktinai):
Ant CNC frezavimo staklių galima sumontuoti 4/5 ašį ir atitinkamai sukurti 4/5 ašių apdirbimo centrą. Galima montuoti vertikaliai ant apdirbimo centro stalo Rotacinis stalas(4-oji ašis) ir sukimo-pakreipimo ašis (5-oji ašis). Montuojant 4 arba 5 ašį, rekomenduojama naudoti FANUC 18iMB valdymo sistemą.
Aušinimo skysčio tiekimas per veleną:
Aušinimo skysčio tiekimas per veleną specialiu įrankiu leidžia geriau pašalinti šilumą apdirbant aklinas skyles ir išvengiama įrankio ir ruošinio perkaitimo. Tiekiama su filtravimo sistema.
Didelio greičio velenas, leidžiantis atlaikyti parametrus: 10000, 12000, 15000 aps./min.
Įrankių dėtuvė 20 arba 24 padėčių.
Pilnas šios mašinos komplektas.
- CNC sistemos Fanuc 0i-MD valdiklis.
- Ketvirtosios ašies sąsaja.
- Suklis BT40 10 000 aps./min
- Variklio galia 5,5 / 7,5 kW
- Veleno pavara
- Suklio kūgio pūtimo sistema
- Automatinė tepimo sistema
- Karuselės įrankių žurnalas ATC 16-tools, BT40
- Pilnas pjovimo zonos uždarymas
- Mašinos apšvietimas
- Įrankių rinkinys ir dokumentų rinkinys
- Alyva aušinamas velenas
- Sraigtinis konvejeris drožlių pašalinimui
Įranga už papildomą mokestį:
Būgninio tipo įrankių dėtuvė ATC 24-įrankiai, BT40 * | 5600 USD |
Aušinimo skysčio tiekimas per veleną 20 bar* | 7 600 USD |
Juostinis drožlių šalinimo konvejeris + bakas * | 3800 USD |
Mašinos galios padidinimas iki 7,5 / 11 kW | 1000 USD |
4 ašis, sukamasis stalas, 200 mm priekinė plokštė | 16 800 USD |
5 ašis, sukamasis stalas, priekinė plokštė 175 mm | 36 000 USD |
Renishaw TS27R įrankių nustatymo zondas | 4000 USD |
Renishaw NC4 artumo jutiklis | 13 000 USD |
Renishaw OMP60 jutiklinis sukimo momento jutiklis | 17 000 USD |
Karuselės tipo įrankių dėtuvė 20 įrankių VT40 | 800 USD |
Suklio greičio padidinimas iki 12 000 aps./min (diržo pavara) | 2700 USD |
Suklio sukimosi greitis padidinamas iki 15 000, 24 000, 30 000, 36 000 aps./min. | Pageidaujant |
02.11.2012
Naujos kryptys metalo apdirbimo aušinimo skysčių technologijoje
1. Aliejus vietoj emulsijos
90-ųjų pradžioje. pasiūlymai pakeisti aušinimo emulsijas grynomis alyvomis buvo svarstomi nagrinėjant visas proceso sąnaudas. Pagrindinis prieštaravimas buvo auksta kaina bevandenių darbinių skysčių (5-17 % visų proceso sąnaudų), palyginti su vandens pagrindu pagamintais aušinimo skysčiais.
Šiuo metu aušinimo skysčio emulsijų pakeitimas grynomis alyvomis yra galimas daugelio problemų sprendimas. Naudojant grynas alyvas, pranašumas yra ne tik kaina, bet ir metalo apdirbimo kokybės gerinimas, taip pat saugos darbo vietoje užtikrinimas. Kalbant apie saugumą, gryni aliejai yra mažiau kenksmingi, kai veikiami atvirose žmogaus odos vietose, nei emulsijos. Juose nėra biocidų ar fungicidų. Bevandeniai aušinimo skysčiai turi ilgesnį tarnavimo laiką (nuo 6 savaičių atskiroms mašinoms iki 2-3 metų centralizuotose cirkuliacijos sistemose). Naudojant grynus aliejus yra mažiau Neigiama įtaka apie ekologiją. Grynos alyvos užtikrina aukštesnę metalo apdirbimo kokybę beveik visuose proceso etapuose (daugiau nei 90%).
Emulsijų pakeitimas alyvomis užtikrina geresnį aušinimo skysčio sutepimą, pagerina paviršiaus kokybę šlifavimo (apdailinimo) metu ir žymiai padidina įrangos tarnavimo laiką. Kainų analizė parodė, kad greičių dėžės gamybos metu beveik visų etapų savikaina sumažėja perpus.
Naudojant bevandenius aušinimo skysčius, CBN (kubinio boro nitrido) įrangos, skirtos grublėtoms ir gręžti skylėms, tarnavimo laikas pailgėja 10-20 kartų. Be to, apdirbant ketų ir švelnųjį plieną, nereikia papildomos apsaugos nuo korozijos. Tas pats pasakytina ir apie įrangą, net jei pažeistas apsauginis dažų sluoksnis.
Vienintelis bevandenių pjovimo skysčių trūkumas – metalo apdirbimo metu išsiskiria didelis šilumos kiekis. Šilumos išsklaidymą galima sumažinti keturis kartus, o tai ypač svarbu atliekant tokias operacijas kaip gręžiant kietas, daug anglies turinčias medžiagas. Šiuo atveju naudojamų aliejų klampumas turi būti kuo mažesnis. Tačiau dėl to sumažėja eksploatavimo saugumas (alyvos rūkas ir kt.), o lakumas eksponentiškai priklauso nuo klampos sumažėjimo. Be to, sumažėja pliūpsnio temperatūra. Šią problemą galima išspręsti naudojant netradicines (sintetines) alyvos bazes, kuriose aukšta pliūpsnio temperatūra derinama su mažu lakumu ir klampumu.
Pirmieji aliejai, kurie atitiko šiuos reikalavimus, buvo hidrokrekingo alyvų ir esterių mišiniai, kurie pasirodė devintojo dešimtmečio pabaigoje. XX amžiuje ir gryni eteriniai aliejai, kurie į rinką pateko 90-ųjų pradžioje.
Įdomiausi yra esterių pagrindu pagaminti aliejai. Jie turi labai mažą nepastovumą. Šie aliejai yra skirtingų cheminių struktūrų produktai, gaunami tiek iš gyvulinių, tiek iš augalinių riebalų. Be mažo lakumo, eteriniai aliejai pasižymi geromis tribologinėmis savybėmis. Net ir be priedų dėl savo poliškumo jie sumažina trintį ir susidėvėjimą. Be to, jie pasižymi aukštu klampos-temperatūros indeksu, sprogimo ir priešgaisrine sauga, dideliu biostabilumu ir gali būti naudojami ne tik kaip aušinimo skysčiai, bet ir kaip tepalinės alyvos. Praktiškai geriau naudoti mišinį eteriniai aliejai ir hidrokrekingo alyvos, nes tribologinės charakteristikos išlieka aukštos, o jų kaina žymiai mažesnė.
1.1. Daugiafunkcinių aušinimo skysčių šeima
Lemiamas žingsnis optimizuojant tepalų sąnaudas metalo apdirbimo procesuose buvo grynų alyvų naudojimas. Skaičiuojant bendrą aušinimo skysčio kainą, neįvertinta metalo apdirbime naudojamų tepalų savikainos įtaka. Europoje ir JAV atlikti tyrimai parodė, kad hidrauliniai skysčiai ir aušinimo skystis maišomi nuo trijų iki dešimties kartų per metus.
Fig. 1 šie duomenys grafiškai pavaizduoti per 10 metų Europos automobilių pramonės laikotarpį.
Naudojant vandens pagrindu pagamintą aušinimo skystį, į aušinimo skystį patekus dideliam kiekiui alyvos, labai pasikeičia emulsijos kokybė, o tai pablogina metalo apdirbimo kokybę, sukelia koroziją ir padidina sąnaudas. Naudojant grynas alyvas, aušinimo skysčio užterštumas tepalais yra nepastebimas ir tampa problema tik tada, kai ima mažėti apdirbimo tikslumas ir didėja įrangos susidėvėjimas.
Grynų alyvų, kaip metalo apdirbimo aušinimo skysčių, naudojimo tendencijos atveria daug galimybių sumažinti išlaidas. Vokietijos mašinų gamintojų atlikta analizė parodė, kad kiekvieno tipo metalo apdirbimo staklėse vidutiniškai naudojami septyni skirtingi tepalų tipai. Dėl to kyla problemų dėl visų naudojamų tepalų nuotėkio, suderinamumo ir kainos. Neteisingas tepalų pasirinkimas ir naudojimas gali sukelti įrangos gedimą, dėl kurio gali būti sustabdyta gamyba. Vienas iš galimi sprendimaiŠi problema yra daugiafunkcinių gaminių, atitinkančių įvairius reikalavimus ir galinčių pakeisti įvairios paskirties tepalus, naudojimas. Kliūtis naudoti universalius skysčius yra standarto reikalavimai ISOį hidraulinius skysčius VG 32 ir 46, nes šiuolaikinė hidraulinė įranga kuriama atsižvelgiant į šiuose standartuose nurodytas klampos vertes. Kita vertus, metalo apdirbimui reikalingi mažo klampumo pjovimo skysčiai, siekiant sumažinti nuostolius ir pagerinti šilumos išsklaidymo greitį pjaunant metalą. Šie prieštaringi skirtingų tepalų naudojimo klampumo reikalavimai išsprendžiami naudojant priedus, sumažinant bendras išlaidas.
Privalumai:
. neišvengiami hidraulinės ir įvažiavimo alyvos nuostoliai nepablogina aušinimo skysčio;
. kokybės nuoseklumas, kuris pašalina sudėtingas analizes;
. pjovimo skysčių naudojimas kaip tepalinės alyvos sumažina bendras išlaidas;
. Patikimumo, procesų rezultatų ir įrangos ilgaamžiškumo gerinimas žymiai sumažina bendras gamybos sąnaudas;
. pritaikymo universalumas.
Vartotojui pirmenybė teikiama racionaliai naudoti universalius skysčius. To pavyzdys yra variklio kūrimas. Ta pati alyva gali būti naudojama atliekant pirminį cilindrų bloko apdirbimą ir šlifuojant. Ši technologija yra labai efektyvi.
1.2. Skalbimo linijos
Vandeniniai valymo tirpalai turi būti pašalinti iš šių valymo operacijų linijų, kad nesusidarytų nepageidaujami mišiniai su hidrofilinėmis alyvomis. Kietieji teršalai pašalinami iš alyvų ultrafiltruojant, ir plovikliai(energijos sąnaudos vandens valymui ir siurbimui, nuotekų kokybės analizė) gali būti pašalintos, o tai lems bendrų gamybos sąnaudų sumažėjimą.
1.3. Alyvos pašalinimas iš metalo laužo ir įrangos
Teisingai parinkus priedus, iš metalo atliekų ir įrangos išgautas alyvas galima grąžinti į procesą. Recirkuliacijos tūris yra iki 50% nuostolių.
1.4. Universalių skysčių perspektyvos - " Unifluid»
Ateitis priklauso mažo klampumo alyvai, kuri bus naudojama ir kaip hidraulinis skystis, ir kaip metalo apdirbimo aušinimo skystis. Universalus skystis " Unifluid» sukurta ir išbandyta vokiečių kalba Mokslinių tyrimų projektas remia ministerija Žemdirbystė. Šio skysčio klampumas yra 10 mm 2 /s esant 40 ° C temperatūrai ir rodo puikius rezultatus įmonėse, gaminančiose automobilių variklius metalo apdirbimo procesuose, tepimo ir elektros laidai, įskaitant hidraulines sistemas.
2. Tepalų kiekio sumažinimas iki minimumo
Keičiasi teisės aktai ir didėja reikalavimai apsaugai aplinką taip pat taikoma aušinimo skysčio gamybai. Atsižvelgiant į tarptautinę konkurenciją, metalo apdirbimo pramonė priima viską galimas priemones sumažinti gamybos sąnaudas. Dešimtajame dešimtmetyje paskelbta automobilių pramonės analizė parodė, kad pagrindines sąnaudų problemas sukelia darbinių skysčių naudojimas, o aušinimo skysčių kaina šiuo atveju vaidina svarbų vaidmenį. Realią savikainą lemia pačių sistemų kaina, darbo sąnaudos ir skysčių darbinės būklės palaikymo kaštai, tiek skysčių, tiek vandens valymo, taip pat šalinimo išlaidos (2 pav.).
Visa tai lemia, kad didelis dėmesys skiriamas galimam tepalų naudojimo mažinimui. Dėl naujų technologijų naudojimo žymiai sumažintas naudojamo aušinimo skysčio kiekis leidžia sumažinti gamybos sąnaudas. Tačiau tam reikia, kad aušinimo skysčio funkcijos, tokios kaip šilumos šalinimas, trinties mažinimas ir kietųjų teršalų pašalinimas, būtų sprendžiamos naudojant kitus technologinius procesus.
2.1. Aušinimo skysčio reikalavimų analizė įvairūs procesai metalo apdirbimas
Jei aušinimo skystis nenaudojamas, natūralu, kad eksploatacijos metu įranga perkaista, o tai gali lemti konstrukcinius pokyčius ir metalo grūdinimą, dydžio pokyčius ir net įrangos gedimą. Aušinimo skysčio naudojimas, pirma, leidžia pašalinti šilumą, antra, sumažina trintį apdirbant metalą. Tačiau jei įranga yra pagaminta iš anglies lydinių, aušinimo skysčio naudojimas gali, priešingai, sugesti ir atitinkamai sutrumpinti jo tarnavimo laiką. Visgi, kaip taisyklė, aušinimo skysčių naudojimas (ypač dėl jų gebėjimo sumažinti trintį) pailgina įrangos tarnavimo laiką. Šlifuojant ir šlifuojant itin svarbu naudoti aušinimo skystį. Šiuose procesuose didžiulį vaidmenį atlieka aušinimo sistema, kuri palaiko normalią įrangos temperatūrą, kuri yra labai svarbi metalo apdirbime. Pašalinant drožles išsiskiria maždaug 80% šilumos, o aušinimo skystis čia atlieka dvigubą funkciją – vėsina ir frezą, ir drožles, užkertant kelią galimam perkaitimui. Be to, dalis smulkių drožlių pasišalina kartu su aušinimo skysčiu.
Fig. 3 paveiksle pavaizduoti aušinimo skysčio reikalavimai įvairiems metalo apdirbimo procesams.
Sausas (nenaudojant aušinimo skysčio) metalo apdirbimas galimas atliekant tokius procesus kaip smulkinimas, o labai retai tekinant ir gręžiant. Tačiau turėtumėte atkreipti dėmesį į tai, kad sausas apdirbimas su geometriškai netiksliu pjovimo įrankio galu yra neįmanomas, nes tokiu atveju šilumos pašalinimas ir skysčio purškimas turi lemiamos įtakos gaminio kokybei ir įrangos tarnavimo laikui. Šiuo metu naudojamas sausas ketaus ir plieno smulkinimo apdorojimas naudojant specialią įrangą. Tačiau drožlių šalinimas turi būti atliekamas arba paprastu valymu, arba suslėgtu oru, todėl atsiranda naujų problemų: padidėjęs triukšmas, papildomos suspausto oro sąnaudos, poreikis kruopščiai pašalinti dulkes. Be to, dulkės, kuriose yra kobalto arba chromo-nikelio, yra toksiškos, o tai taip pat turi įtakos gamybos sąnaudoms; Negalima nepaisyti padidėjusio gaisro ir sprogimo pavojaus sauso aliuminio ir magnio apdorojimo metu.
2.2. Žemos aušinimo sistemos
Pagal apibrėžimą minimaliu lubrikanto kiekiu laikomas kiekis ne didesnis kaip 50 ml/val.
Fig. 4 duota grandinės schema sistemos su minimaliu tepalo kiekiu.
Naudojant dozavimo įrenginį, nedidelis aušinimo skysčio kiekis (maks. 50 ml/h) smulkių purškiklių pavidalu tiekiamas į metalo apdirbimo vietą. Iš visų rinkoje esančių dozavimo įrenginių tipų metalo apdirbime sėkmingai naudojami tik du tipai. Plačiausiai naudojamos sistemos, veikiančios esant slėgiui. Naudojamos sistemos, kai alyva ir suslėgtas oras maišomi konteineryje, o aerozolis su žarna tiekiamas tiesiai į metalo apdirbimo vietą. Taip pat yra sistemų, kuriose alyva ir suslėgtas oras, nesimaišant, tiekiami esant slėgiui į purkštuką. Stūmoklio tiekiamas skysčio tūris per taktą ir stūmoklio veikimo dažnis labai skiriasi. Tiekiamo suspausto oro kiekis nustatomas atskirai. Dozavimo pompos naudojimo pranašumas yra tas, kad galima naudoti kompiuterines programas, kurios valdo visą darbo procesą.
Kadangi naudojamas labai mažas tepalo kiekis, tepalas turi būti tiekiamas tiesiai į darbo vietą itin atsargiai. Yra du aušinimo skysčio tiekimo variantai, kurie yra gana skirtingi: vidinis ir išorinis. Kai skystis tiekiamas iš išorės, mišinys purškiamas purkštukais ant pjovimo įrankio paviršiaus. Šis procesas yra palyginti nebrangus, lengvai atliekamas ir nereikalauja daug darbo. Tačiau naudojant išorinį aušinimo skysčio tiekimą, įrankio ilgio ir angos skersmens santykis turi būti ne didesnis kaip 3. Be to, keičiant pjovimo įrankį, nesunku padaryti padėties klaidą. Su vidiniu aušinimo skysčio tiekimu aerozolis tiekiamas per kanalą, esantį pjovimo įrankyje. Ilgio ir skersmens santykis turi būti didesnis nei 3, o padėties paklaidos neįtraukiamos. Be to, lustai lengvai pašalinami tais pačiais vidiniais kanalais. Mažiausias įrankio skersmuo yra 4 mm, nes yra aušinimo skysčio tiekimo kanalas. Šis procesas yra brangesnis, nes aušinimo skystis tiekiamas per mašinos veleną. Žemo aušinimo skysčio sistemos turi vieną bendrą bruožą: skystis į darbo zoną patenka smulkių lašelių (aerozolio) pavidalu. Šiuo atveju pagrindinės problemos yra toksiškumas ir tinkamo lygio darbo higienos normų palaikymas. Šiuolaikinės aerozolių aušinimo skysčio tiekimo sistemos leidžia išvengti darbo vietos užtvindymo, sumažinti nuostolius dėl purslų ir taip pagerinti oro kokybę darbo vietoje. Didelis mažų aušinimo skysčio tiekimo sistemų skaičius lemia tai, kad nors ir galima pasirinkti reikiamą lašelių dydį, daugelis rodiklių, tokių kaip koncentracija, dalelių dydis ir kt., nėra pakankamai ištirti.
2.3. Aušinimo skystis mažo srauto sistemoms
Kartu su mineralinėmis alyvomis ir vandens pagrindu pagamintais pjovimo skysčiais šiandien naudojami aliejai esterių ir riebalų alkoholių pagrindu. Kadangi sistemose, kuriose yra mažai aušinimo skysčio, naudojamos tepalinės alyvos, purškiamos į darbo vietą aerozolių ir alyvos dulksnos pavidalu, darbo sveikatos ir saugos (OHS) klausimai tampa prioritetu. Šiuo atžvilgiu pageidautina naudoti tepalus, kurių pagrindą sudaro esteriai ir riebalų alkoholiai su mažai toksiškais priedais. Natūralūs riebalai ir aliejai turi didelį trūkumą – žemą oksidacijos stabilumą. Naudojant tepalus esterių ir riebalų rūgščių pagrindu, dėl didelio antioksidacinio stabilumo darbo vietoje nesusidaro nuosėdos. Lentelėje 1 pateikti duomenys apie tepalus, kurių pagrindą sudaro esteriai ir riebalų alkoholiai.
|
Sistemoms su mažu aušinimo skysčio tiekimu labai svarbu teisingai parinkti tepalą. Siekiant sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį, naudojamas tepalas turi būti mažai toksiškas ir dermatologiškai saugus, tuo pačiu pasižymintis dideliu tepimu ir terminiu stabilumu. Tepalai, kurių pagrindą sudaro sintetiniai esteriai ir riebalų alkoholiai, pasižymi mažu lakumu, aukštos temperatūros blyksniai, mažai toksiški ir pasitvirtino praktiškai. Pagrindiniai rodikliai renkantis mažos emisijos tepalus yra pliūpsnio temperatūra ( DIN EN ISO 2592) ir Noack garavimo nuostoliai ( DIN 51 581T01). t VSP turi būti ne žemesnė kaip 150 °C, o nuostoliai dėl garavimo 250 °C temperatūroje neturi viršyti 65%. Klampumas esant 40 °C> 10 mm 2 /s.
|
Esant vienodam klampumui, riebiųjų alkoholio pagrindu pagamintų lubrikantų pliūpsnio temperatūra yra mažesnė nei esterių pagrindu pagamintų lubrikantų. Jų garavimo greitis didesnis, todėl vėsinimo efektas mažesnis. Tepimo savybės taip pat yra palyginti žemos, palyginti su esterių pagrindu pagamintais tepalais. Riebalų alkoholius galima naudoti ten, kur sutepimas nėra pagrindinis reikalavimas. Pavyzdžiui, apdorojant pilkąjį ketų. Anglis (grafitas), kuri yra ketaus dalis, pati suteikia tepimo efektą. Jie taip pat gali būti naudojami pjaustant ketų, plieną ir aliuminį, nes darbo vieta išlieka sausa dėl greito išgaravimo. Tačiau per didelis garavimas yra nepageidautinas dėl oro užterštumo darbo zonoje alyvos rūku (neturėtų viršyti 10 mg/m3). Estrų pagrindu pagamintus lubrikantus patartina naudoti, kai reikia geras tepimas ir yra didelis drožlių švaistymas, pavyzdžiui, pjaunant sriegius, gręžiant ir tekinant. Esterio pagrindo lubrikantų pranašumas yra jų aukšta virimo ir pliūpsnio temperatūra bei maža klampumas. Dėl to nepastovumas yra mažesnis. Tuo pačiu metu detalės paviršiuje lieka antikorozinė plėvelė. Be to, esterių pagrindu pagaminti lubrikantai yra lengvai biologiškai skaidūs ir turi 1 vandens taršos klasę.
Lentelėje 2 pateikiami tepalų, kurių pagrindą sudaro sintetiniai esteriai ir riebalų alkoholiai, naudojimo pavyzdžiai.
|
Toliau pateikiami pagrindiniai aspektai, į kuriuos atsižvelgta kuriant aušinimo skystį mažo srauto sistemoms. Pagrindinis dalykas, į kurį turėtumėte atkreipti dėmesį kuriant pjovimo skysčius, yra mažas jų lakumas, netoksiškumas, mažas poveikis žmogaus odai, kartu su aukšta pliūpsnio temperatūra. Žemiau pateikiami naujų optimalių pjovimo skysčių parinkimo tyrimų rezultatai.
2.4. Aušinimo skysčio alyvos rūko susidarymą įtakojančių veiksnių tyrimas mažo srauto sistemoms
Kai metalo apdirbimo procese naudojama sistema su mažu aušinimo skysčio tiekimu, į darbo vietą tiekiant skystį susidaro aerozolis, o naudojant išorinę purškimo sistemą stebima didelė aerozolio koncentracija. Šiuo atveju aerozolis yra aliejaus rūkas (dalelių dydis nuo 1 iki 5 mikronų), kuris turi bloga įtaka ant žmogaus plaučių. Ištirti veiksniai, prisidedantys prie alyvos rūko susidarymo (5 pav.).
Ypač įdomus yra tepalo klampumo poveikis, ty alyvos rūko koncentracijos (alyvos miglos indekso) sumažėjimas didėjant aušinimo skysčio klampumui. Siekiant sumažinti žalingą jų poveikį žmogaus plaučiams, buvo atlikti rasojančių priedų poveikio tyrimai.
Reikėjo išsiaiškinti, kaip aušinimo sistemoje veikiamas slėgis paveikė susidarančios alyvos rūko kiekį. Norint įvertinti susidariusią alyvos rūką, buvo naudojamas Tyndall kūgio efektu paremtas prietaisas - Tyndallometras (6 pav.).
Norint įvertinti alyvos rūką, tam tikru atstumu nuo purkštuko įdedamas tyndalometras. Toliau gauti duomenys apdorojami kompiuteryje. Žemiau pateikiami vertinimo rezultatai grafikų pavidalu. Iš šių grafikų matyti, kad didėjant purškimo slėgiui, alyvos rūko susidarymas didėja, ypač naudojant mažo klampumo skysčius. Padidinus purškimo slėgį du kartus, susidarančio rūko tūris atitinkamai padidėja ir du kartus. Tačiau jei purslų slėgis žemas, o įrangos paleidimo charakteristikos žemos, tai laikotarpis, per kurį aušinimo skysčio kiekis pasiekia reikiamus standartus normaliam darbui užtikrinti, pailgėja. Tuo pačiu metu, mažėjant aušinimo skysčio klampumui, žymiai padidėja alyvos miglos indeksas. Kita vertus, purslų įrangos paleidimo charakteristikos yra aukštesnės, kai naudojamas mažo klampumo skystis, nei naudojant didelio klampumo pjovimo skysčius.
Ši problema išspręsta į aušinimo skystį įpylus antiraso priedų, kurie sumažina susidarančio rūko kiekį skirtingo klampumo skysčiams (7 pav.).
Tokių priedų naudojimas leidžia sumažinti rūko susidarymą daugiau nei 80%, nepakenkiant nei sistemos paleidimo charakteristikoms, nei aušinimo skysčio stabilumui, nei pačios alyvos rūko savybėms. Tyrimai parodė, kad rūko susidarymą galima žymiai sumažinti padaryti teisingą pasirinkimą purslų slėgis ir naudojamo aušinimo skysčio klampumas. Tinkamų priedų, apsaugančių nuo rasojimo, įvedimas taip pat duoda teigiamų rezultatų.
2.5. Mažo aušinimo skysčio sistemų optimizavimas gręžimo įrangai
Bandymai buvo atlikti su medžiagomis, naudojamomis sistemose su mažu aušinimo skysčio tiekimu (gilus gręžimas (ilgio ir skersmens santykis didesnis nei 3) su išoriniu aušinimo skysčio tiekimu), gręžimo įranga DMG(3 lentelė)
Ruošinyje, pagamintame iš labai legiruoto plieno (X90MoCr18), turinčio didelį atsparumą tempimui (nuo 1000 N/mm2), būtina išgręžti akląją skylę. Didelės anglies plieno gręžtuvas S.E.- strypas su pjovimo briauna, pasižymintis dideliu atsparumu lenkimui, padengtas PVD-TIN. Aušinimo skysčiai buvo parinkti siekiant gauti optimalias sąlygas procesą, atsižvelgiant į išorinį tiekimą. Ištirta eterio (aušinimo skysčio pagrindo) klampumo ir specialių priedų sudėties įtaka grąžto tarnavimo laikui. Bandymo stendas leidžia išmatuoti pjovimo jėgų dydį z ašies kryptimi (gylyje), naudojant Kistler matavimo platformą. Suklio našumas buvo matuojamas per visą gręžimo laiką. Du metodai, pritaikyti matuoti pavienes gręžimo apkrovas, leido nustatyti apkrovas viso bandymo metu. Fig. 8 parodytos dviejų esterių savybės su tais pačiais priedais.
Romanas Maslovas.
Remiantis užsienio leidinių medžiaga.
Kad gręžimo metu būtų gerai pašalintos drožlės, aušinimo skystis turi būti tiekiamas per įrankį.Jei mašinoje nėra aušinimo skysčio tiekimo sistemos per veleną, rekomenduojama
Norint gerai pašalinti drožles gręžiant, aušinimo skystis turi būti tiekiamas per įrankį. Jei mašinoje nėra aušinimo sistemos per veleną, rekomenduojama tiekti aušinimo skystį per specialius besisukančius adapterius. Kai skylės gylis mažesnis nei 1xD, leidžiama naudoti išorinį aušinimą ir sumažintus režimus. Diagramoje parodytas aušinimo skysčio suvartojimas įvairių tipų grąžtai ir medžiagos. Rekomenduojama aušinimo skysčio 6-8% emulsija. Gręžiant nerūdijantį plieną ir didelio stiprumo plieną, naudokite 10 % emulsiją. Kai naudojate IDM gręžimo galvutes, naudokite 7-15% emulsiją mineralinių ir mineralinių medžiagų pagrindu augaliniai aliejai nerūdijančio plieno ir aukštos temperatūros lydinių gręžimui. Gręžimas be aušinimo skysčio Galima gręžti ketų be aušinimo skysčio, tiekiant alyvos rūką per gręžimo kanalus. Gręžimo galvutės susidėvėjimo simptomai Skersmens pokytis 0 > D vardinis + 0,15 mm D vardinis (1) Nauja galvutė (2) Susidėvėjusi galvutė Labai padidėja vibracija ir triukšmas Aušinimo skysčio srautas (l/min) Minimalus aušinimo skysčio slėgis (bar) Gręžimo skersmuo D (mm) ) Grąžto skersmuo D (mm) Specialiems grąžtams, didesniems nei 8xD, rekomenduojamas aukštas 15-70 barų aušinimo skysčio slėgis.