Cechy węzłów wrzeciona. Ważną cechą wielozadaniowych maszyn CNC jest zastosowanie w ich konstrukcji wrzecion silnikowych. Zapewniają wysoką dokładność obrotową, duże liczby obroty (do 60 000 obr./min i więcej), mają małe wymiary i własny ciężar. Warunkiem wstępnym jest obecność systemów chłodzenia. Stosowane są systemy zewnętrznego i wewnętrznego doprowadzania chłodziwa. System zewnętrzny polega na zastosowaniu dysz zamontowanych we właściwym kierunku do chłodzenia narzędzia skrawającego i wypłukiwania wiórów z obrabianych powierzchni. układ wewnętrzny zapewnia doprowadzanie chłodziwa bezpośrednio przez wrzeciono. Ciśnienie chłodziwa może osiągnąć znaczne wartości.

Jeden przykład wyglądu takiego wrzeciona pokazano na ryc. 79. A na ryc. 80 przedstawia przekrój przez podobne urządzenie. Należy zwrócić uwagę na obecność na łożyskach czujników drgań i temperatury, a także czujnika obecności narzędzia i czujnika położenia.

Ryż. 79. Wygląd wrzeciono do szybkiej obróbki części

Ryż. 80. Schemat budowy wrzeciona (przekrój podłużny)

Taka ilość źródeł informacji o procesie obróbki skrawaniem sprawia, że ​​jest on bezawaryjny i bezpieczny przy wysokich parametrach skrawania oraz pozwala na uzyskanie wymaganej dokładności wymiarowej detali.

na ryc. 81 przedstawiono wykresy parametrów pracy zespołów wrzecionowych maszyn wielozadaniowych. Numer 1 oznacza krzywą zależności rozwijanej mocy od prędkości obrotowej wrzeciona, a numer 2 krzywą zależności rozwijanego momentu obrotowego również od prędkości obrotowej wrzeciona.

Charakter zmiany tych parametrów jest dobrze widoczny z kształtu krzywych i nie wymaga wyjaśnienia.

Wrzeciono modelu MTS-28.63 charakteryzuje się wyższymi wartościami parametrów mocy i momentu obrotowego niż wrzeciono modelu ETS-21.32, co pokrywa się z danymi w tabeli. 10. Liczba obrotów jest znacznie mniejsza.

Dlatego model MTS-28.63 powinien być stosowany do cięższych warunków obróbki, w tym do obróbki zgrubnej.

Ryż. Ryc. 81. Wykresy parametrów (mocy i momentu obrotowego) pracy zespołów wrzecionowych: a - model wrzeciona ETS-21.32; b – model wrzeciona MTS-28.63

Patka. 10. Modele zespołów wrzecionowych obrabiarek i ich dane techniczne

Patka. 11. Główne charakterystyki niektórych zespołów wrzecionowych centrów obróbczych

Zespoły wrzecionowe jako główne zespoły obrabiarek i najbardziej odpowiedzialne za jakość obróbki wyposażone są w układy dodatkowe. Należą do nich wewnętrzny system chłodzenia, system dostarczania chłodziwa do narzędzia przez wrzeciono, system chłodzenia części poprzez nawadnianie pod ciśnieniem przez specjalne rurki dyszowe. Istnieją czujniki wielkości drgań, a także czujniki temperatury zespołów łożyskowych, obecności narzędzia itp. (Rys. 82).

Biorąc pod uwagę trudne warunki obróbki wysokoobrotowej, podejmuje się zagadnienia szybkiej wymiany zespołów łożyskowych oraz zwiększania trwałości łożysk poprzez zastosowanie ceramicznych elementów tocznych.

A

B

Ryż. 82. Schemat rozmieszczenia czujników: a - obecność wibracji; b - temperatury nagrzewania łożysk

Układy chłodzenia maszyn. Twórcy obrabiarek CNC przykładają dużą wagę do problemu chłodzenia. Przedmiotem uwagi są zespoły wrzecionowe, których prędkość obrotowa dochodzi do kilkudziesięciu tysięcy obrotów na minutę. Od efektywnego chłodzenia elementów konstrukcyjnych maszyny zależy dokładność obróbki oraz trwałość pracy samych agregatów.

Jeszcze ważniejsze jest skuteczne chłodzenie przedmiotu obrabianego i narzędzia w strefie skrawania. Decyduje o tym dokładność otrzymanych wymiarów oraz trwałość narzędzia skrawającego. Obecnie stosowane są różne schematy dostarczania LC do strefy skrawania (ryc. 83). Na przykład posuw pod ciśnieniem przez wrzeciono i kanały wykonane w narzędziu. W tym przypadku część jest chłodzona bezpośrednio nad obrabianą powierzchnią (w otworze). Lepsze warunki skrawania dzięki wypłukiwaniu wiórów. Wiertła z węglików spiekanych o średnicy 1 mm lub większej mogą być dostarczane z takimi kanałami do zasilania wewnętrznego.

Podstawowym zadaniem współczesnej obróbki skrawaniem na obrabiarkach jest smarowanie narzędzia, a także szybkie usuwanie wiórów ze strefy skrawania. Niezastosowanie się do tego zalecenia może spowodować problemy prowadzące do przedwczesnego zużycia lub uszkodzenia narzędzia, a nawet do awarii maszyny.

Standardową cechą maszyn serii Haas i VM jest pierścieniowy dopływ chłodziwa, który dostarcza chłodziwo poprzez natryskiwanie na obszar skrawania, jednocześnie usuwając wióry powstające podczas skrawania.

Koncepcja ta, w porównaniu do tradycyjnej, wykorzystującej węże, jest znacznie udoskonalona. Precyzyjne ustawienie końcówek łatwo poruszających się dysz pierścienia pozwala na skierowanie strumienia chłodziwa na narzędzie pod różne kąty. Ergonomiczne ustawienie pierścienia zapewnia łatwość użytkowania i maksymalny prześwit.

Oprócz głównego układu zasilania chłodziwem istnieją inne sposoby chłodzenia. Jednym z nich jest zastosowanie programowalnych dysz chłodziwa (P-Cool), które w zależności od narzędzia automatycznie dopasowują się do jego długości.

Układ chłodzenia przez wrzeciono

Inny skuteczna metoda- dostarczanie chłodziwa przez ogon uchwytu narzędziowego i kanały narzędzia skrawającego pod wysokim ciśnieniem. System chłodziwa TSC (Through-Spindle Coolant) jest dostępny w 2 konfiguracjach ciśnienia: 300 lub 1000 psi (20 lub 70 bar). Jego wydajność jest szczególnie wysoka podczas wiercenia głębokich otworów i frezowania głębokich wgłębień.

System strumienia powietrza przez narzędzie

Przy stosowaniu nowoczesnych narzędzi węglikowych z zaawansowanymi powłokami do skrawania w suchym środowisku istnieje duże prawdopodobieństwo ponownego skrawania wiórów, które nie są usuwane ze strefy skrawania w odpowiednim czasie. To jest główny powód zwiększone zużycie narzędzi. Aby rozwiązać ten problem, firma Haas Automation opracowała system, który wdmuchuje powietrze przez narzędzie (dodatek do systemu TSC), który natychmiast usuwa wióry z obszaru skrawania, zanim ponownie wejdą do narzędzia skrawającego. Ta metoda jest ważna w procesie obróbki głębokich ubytków.

Ta sama funkcja jest wykonywana przy użyciu automatycznego pistoletu pneumatycznego Haas. System jest bez zarzutu w użytkowaniu małe narzędzia nieodpowiednie do dostarczania powietrza przez port przyrządu. Automatyczny pistolet pneumatyczny jest doskonałym dodatkiem do systemu zasilania powietrzem przez narzędzie. Pistolet stosuje się w przypadku braku możliwości zastosowania układu chłodzenia cieczą oraz konieczności doprowadzenia znacznych ilości powietrza.

Minimalny układ chłodzenia

W przypadkach, gdy nie ma możliwości zastosowania chłodziwa, ale konieczne jest zapewnienie smarowania narzędzia, stosuje się układ dostarczania minimalnej ilości smaru. Innowacyjny system Haas rozpyla umiarkowaną ilość smaru na krawędzie tnące narzędzia za pomocą strumienia powietrza. Zużyta ilość chłodziwa jest tak mała, że ​​nie można jej zobaczyć.

Główną zaletą tej metody jest niskie zużycie smaru. Ilość dostarczanego powietrza i chłodziwa jest regulowana niezależnie, tj. w każdym określonym trybie pracy możesz niezależnie dokonywać regulacji w celu uzyskania optymalnego chłodzenia.

Producent: Sunmill, produkcja: Tajwan

Informacje ogólne o pionowym centrum obróbczym CNC JHV-710

Opcje, opisy

Każda maszyna SUNMILL jest testowana:

TEST PIŁKI

Za pomocą testu pręta kulowego sprawdzane są okrągłość, brak kształtu i odchylenia do tyłu (niedopasowanie siłownika).

Kontrola laserowa

Dodatkowe opcje:

Obróbka w 4. i 5. osi (opcja):

Na frezarce CNC można zainstalować 4. / 5. oś i odpowiednio stworzyć centrum obróbcze współrzędnych 4. / 5. Na stole centrum obróbczego można zainstalować jako pionowe Stół obrotowy(4. oś) i oś pochylenia/pochylenia (5. oś). Przy montażu 4 lub 5 osi zaleca się zastosowanie układu sterowania FANUC 18iMB.

Doprowadzenie chłodziwa przez wrzeciono:

Doprowadzenie chłodziwa przez wrzeciono za pomocą specjalnego narzędzia pozwala na lepsze odprowadzanie ciepła podczas obróbki otworów nieprzelotowych i pozwala uniknąć przegrzania narzędzia i przedmiotu obrabianego. Dostarczany w komplecie z systemem filtracji.

Szybkoobrotowe wrzeciono pozwalające wytrzymać parametry: 10000, 12000, 15000 obr./min.

Magazyn narzędzi na 20 lub 24 pozycje.

Kompletny zestaw tej maszyny.

• System CNC Sterownik Fanuc 0i-MD.
• Interfejs czwartej osi.
• Wrzeciono BT40 10.000 obr./min
• Moc silnika 5,5 / 7,5 kW
• Napęd wrzeciona
• System nadmuchu stożka wrzeciona
• Automatyczny system smarowania
• Magazynek karuzelowy ATC 16 narzędzi, BT40
• Kompletna osłona obszaru cięcia
• Oświetlenie maszyny
• Zestaw narzędzi i dokumentacji
• Wrzeciono chłodzone olejem
• Przenośnik ślimakowy wiórów

Wyposażenie za dodatkową opłatą:

02.11.2012
Nowe kierunki w technologii chłodziwa do obróbki metali

1. Olej zamiast emulsji

Na początku lat 90. propozycje zastąpienia emulsji chłodzących czystymi olejami zostały rozważone z punktu widzenia analizy kosztów całkowitych procesu. Głównym zarzutem było wysoka cena bezwodne płyny robocze (5-17% całkowitych kosztów procesu) w porównaniu do chłodziw na bazie wody.
Obecnie zastąpienie emulsji chłodzących czystymi olejami jest możliwym rozwiązaniem wielu problemów. W przypadku stosowania czystych olejów zaletą jest nie tylko cena, ale także poprawa jakości obróbki metali, a także zapewnienie bezpieczeństwa w miejscu pracy. Pod względem bezpieczeństwa czyste oleje są mniej szkodliwe w przypadku kontaktu z odsłoniętymi obszarami ludzkiej skóry niż emulsje. Nie zawierają biocydów i fungicydów. Bezwodne chłodziwa mają dłuższą żywotność (od 6 tygodni dla pojedynczych maszyn do 2-3 lat w scentralizowanych systemach obiegowych). Zastosowanie czystych olejków ma mniej Negatywny wpływ na temat ekologii. Czyste oleje zapewniają wyższą jakość obróbki metali na prawie wszystkich etapach procesu (ponad 90%).
Zastąpienie emulsji olejami zapewnia lepszą smarowność chłodziwa, poprawia jakość powierzchni podczas szlifowania (wykańczania) oraz znacznie zwiększa żywotność sprzętu. Analiza cen wykazała, że ​​przy produkcji skrzyni biegów koszt prawie wszystkich etapów jest o połowę mniejszy.
Podczas stosowania bezwodnych chłodziw żywotność sprzętu do obierania CBN (sześcienny azotek boru) i przeciągania otworów zwiększa się 10-20 razy. Ponadto podczas obróbki żeliwa i stali miękkiej nie jest wymagana dodatkowa ochrona przed korozją. To samo dotyczy sprzętu, nawet jeśli ochronna warstwa farby jest uszkodzona.
Jedyną wadą bezwodnych chłodziw jest wydzielanie dużej ilości ciepła podczas procesu obróbki metali. Odprowadzanie ciepła można zmniejszyć czterokrotnie, co jest szczególnie ważne w operacjach takich jak wiercenie w twardych, wysokowęglowych materiałach. W takim przypadku lepkość stosowanych olejów powinna być jak najniższa. Prowadzi to jednak do obniżenia bezpieczeństwa eksploatacji (mgła olejowa itp.), a lotność zależy wykładniczo od spadku lepkości. Ponadto temperatura zapłonu jest obniżona. Problem ten można rozwiązać stosując niekonwencjonalne (syntetyczne) bazy olejowe, które łączą wysoką temperaturę zapłonu z niską lotnością i lepkością.
Pierwszymi olejami spełniającymi te wymagania były mieszaniny olejów hydrokrakowanych i estrów, które pojawiły się pod koniec lat 80-tych. XX wieku oraz czyste olejki eteryczne, które weszły na rynek na początku lat 90.
Najciekawsze są oleje na bazie estrów. Charakteryzują się bardzo niską zmiennością. Oleje te są produktami o różnej budowie chemicznej, pochodzącymi zarówno z tłuszczów zwierzęcych, jak i roślinnych. Oprócz niskiej lotności, olejki eteryczne charakteryzują się dobrymi właściwościami tribologicznymi. Nawet bez dodatków zapewniają zmniejszenie tarcia i zużycia dzięki swojej polaryzacji. Ponadto charakteryzują się wysokim wskaźnikiem lepkościowo-temperaturowym, bezpieczeństwem przeciwwybuchowym, wysoką biostabilnością i mogą być stosowane nie tylko jako chłodziwa, ale również jako oleje smarowe. W praktyce lepiej jest użyć mieszanki olejki eteryczne i oleje hydrokrakingowe, ponieważ właściwości tribologiczne pozostają wysokie, a ich cena jest znacznie niższa.

1.1. Rodzina wielofunkcyjnych chłodziw

Decydującym krokiem w optymalizacji kosztów środków smarnych w procesach obróbki metali było zastosowanie czystych olejów. Przy obliczaniu całkowitego kosztu chłodziwa nie doceniono wpływu kosztów środków smarnych stosowanych w obróbce metali. Badania przeprowadzone w Europie i USA wykazały, że płyny hydrauliczne są mieszane z płynami chłodząco-smarującymi od trzech do dziesięciu razy w roku.
na ryc. 1 dane te przedstawiono graficznie na przestrzeni 10 lat w europejskim przemyśle motoryzacyjnym.

W przypadku chłodziw wodnych przedostanie się znacznych ilości olejów do chłodziwa prowadzi do poważnej zmiany jakości emulsji, co pogarsza jakość obróbki metalu, powoduje korozję i prowadzi do wzrostu kosztów. W przypadku stosowania czystych olejów zanieczyszczenie chłodziwa środkami smarnymi jest niezauważalne i staje się problemem dopiero wtedy, gdy dokładność obróbki zaczyna spadać, a zużycie sprzętu wzrasta.
Trend stosowania czystych olejów jako płynów obróbkowych otwiera szereg możliwości obniżenia kosztów. Analiza przeprowadzona przez niemieckich konstruktorów maszyn wykazała, że ​​w każdym typie obrabiarek stosuje się średnio siedem różnych rodzajów smarów. To z kolei rodzi problemy związane z wyciekami, kompatybilnością i kosztami wszystkich stosowanych środków smarnych. Niewłaściwy dobór i zastosowanie środków smarnych może doprowadzić do awarii sprzętu, co z dużym prawdopodobieństwem może skutkować zatrzymaniem produkcji. Jeden z możliwe rozwiązania Problemem tym jest stosowanie produktów wielofunkcyjnych, spełniających szeroki zakres wymagań i mogących zastąpić smary do różnych celów. Przeszkodą w stosowaniu płynów uniwersalnych są wymagania normy ISO do płynów hydraulicznych VG 32 i 46, ponieważ nowoczesny sprzęt hydrauliczny jest zaprojektowany tak, aby spełniał wartości lepkości podane w tych normach. Z drugiej strony obróbka metali wymaga chłodziwa o niskiej lepkości, aby zmniejszyć straty i poprawić odprowadzanie ciepła podczas szybkiego skrawania metalu. Te niespójności w wymaganiach dotyczących lepkości dla różnych zastosowań środków smarnych są rozwiązywane przez zastosowanie dodatków w celu obniżenia całkowitych kosztów.
Zalety:
. nieuchronna utrata olejów hydraulicznych i docierających nie ma wpływu na płyn chłodzący;
. niezmienność jakości, która eliminuje skomplikowane analizy;
. zastosowanie chłodziw jako olejów smarowych zmniejsza całkowity koszt;
. poprawa niezawodności, wyników procesów i trwałości urządzeń znacznie obniża całkowity koszt produkcji;
. wszechstronność zastosowania.
Konsument preferuje racjonalne stosowanie płynów uniwersalnych. Przykładem tego jest przemysł silnikowy. Ten sam olej można stosować do wstępnej obróbki bloku cylindrów i do ich honowania. Ta technologia jest bardzo wydajna.

1.2. Linie do prania

W tych liniach operacji czyszczenia należy unikać roztworów czyszczących na bazie wody, aby uniknąć tworzenia niepożądanych mieszanin z olejami hydrofilowymi. Zanieczyszczenia stałe są usuwane z olejów za pomocą ultrafiltracji i detergenty(koszty energii do czyszczenia i pompowania wody, analiza jakości ścieków) można wyeliminować, co doprowadzi do obniżenia całkowitych kosztów produkcji.

1.3. Usuwanie oleju ze złomu i urządzeń

Właściwy dobór dodatków pozwala na zawracanie do procesu olejów ekstrahowanych z odpadów metalowych i urządzeń. Objętość recyrkulacji wynosi do 50% strat.

1.4. Perspektywy płynów uniwersalnych - " Jednopłynny»

Przyszłość leży w oleju o niskiej lepkości, który znajdzie zastosowanie zarówno jako płyn hydrauliczny, jak i jako płyn chłodząco-smarujący do obróbki metali. Płyn uniwersalny” Jednopłynny» opracowany i przetestowany w języku niemieckim Projekt badawczy sponsorowany przez ministerstwo Rolnictwo. Płyn ten ma lepkość 10 mm2/s w temperaturze 40°C i doskonale sprawdza się w zakładach produkujących silniki samochodowe do obróbki metali, smarowania i linie siły w tym układy hydrauliczne.

2. Zminimalizuj ilość lubrykantów

Zmiany legislacyjne i rosnące wymagania dotyczące bezpieczeństwa środowisko stosuje się również do produkcji chłodziwa. Biorąc pod uwagę międzynarodową konkurencję, przemysł obróbki metali bierze wszystko możliwe środki aby obniżyć koszty produkcji. Analiza branży motoryzacyjnej opublikowana w latach 90. wykazała, że ​​główne problemy kosztowe wynikają ze stosowania płynów roboczych, przy czym istotną rolę odgrywa w tym przypadku koszt płynu chłodzącego. Rzeczywisty koszt wynika z kosztów samych systemów, kosztów robocizny i kosztów utrzymania płynów w stanie roboczym, kosztów czyszczenia zarówno płynów, jak i wody oraz utylizacji (Rysunek 2).

Wszystko to prowadzi do tego, że wiele uwagi poświęca się możliwemu ograniczeniu zużycia środków smarnych. Znaczne zmniejszenie ilości zużywanego chłodziwa, w wyniku zastosowania nowych technologii, pozwala na obniżenie kosztów produkcji. Wymaga to jednak rozwiązania funkcji chłodziwa, takich jak odprowadzanie ciepła, redukcja tarcia, usuwanie zanieczyszczeń stałych, za pomocą innych procesów technologicznych.

2.1. Analiza zapotrzebowania na chłodziwo dla różne procesy obróbka metalu

Jeśli chłodziwa nie są używane, to naturalnie sprzęt przegrzewa się podczas pracy, co może prowadzić do zmian konstrukcyjnych i odpuszczania metalu, zmian wymiarów, a nawet awarii sprzętu. Zastosowanie chłodziwa po pierwsze umożliwia odprowadzanie ciepła, a po drugie zmniejsza tarcie podczas obróbki metalu. Jeśli jednak sprzęt jest wykonany ze stopów węgla, użycie chłodziwa może wręcz przeciwnie doprowadzić do jego awarii i odpowiednio skrócić żywotność. A jednak z reguły stosowanie chłodziw (zwłaszcza ze względu na ich zdolność do zmniejszania tarcia) prowadzi do wydłużenia żywotności sprzętu. W przypadku szlifowania i honowania niezwykle ważne jest stosowanie chłodziwa. Układ chłodzenia odgrywa ogromną rolę w tych procesach, ponieważ utrzymuje normalną temperaturę sprzętu, co jest bardzo ważne w obróbce metali. Usuwanie wiórów generuje około 80% ciepła, a chłodziwo pełni tutaj podwójną funkcję, chłodząc zarówno frez, jak i wiór, zapobiegając ewentualnemu przegrzaniu. Ponadto część drobnych wiórów opuszcza chłodziwo.
na ryc. 3 przedstawia wymagania dotyczące chłodziwa dla różnych procesów obróbki metali.

Obróbka metalu na sucho (bez chłodziwa) jest możliwa w procesach takich jak kruszenie, a bardzo rzadko w toczeniu i wierceniu. Należy jednak zauważyć, że obróbka na sucho niedokładnym geometrycznie końcem narzędzia skrawającego nie jest możliwa, ponieważ w tym przypadku odprowadzanie ciepła i nawadnianie cieczą mają decydujący wpływ na jakość produktu i żywotność sprzętu. Obróbka na sucho w kruszeniu żelaza i stali jest obecnie stosowana przy pomocy specjalnego sprzętu. Jednak usuwanie wiórów musi odbywać się albo poprzez proste czyszczenie, albo sprężonym powietrzem, w wyniku czego pojawiają się nowe problemy: zwiększony hałas, dodatkowy koszt sprężonego powietrza i konieczność dokładnego odkurzania. Ponadto pyły zawierające kobalt czy chromonikl są toksyczne, co również wpływa na koszt produkcji; nie można ignorować zwiększonego zagrożenia wybuchem i pożarem podczas suchej obróbki aluminium i magnezu.

2.2. Systemy o niskim poziomie chłodziwa

Z definicji minimalna ilość lubrykantu to ilość nieprzekraczająca 50 ml/h.
na ryc. 4 jest podane Schemat obwodu systemy z minimalną ilością smaru.

Za pomocą urządzenia dozującego niewielka ilość chłodziwa (maksymalnie 50 ml/h) jest dostarczana w postaci drobnych aerozoli na miejsce obróbki metalu. Spośród wszystkich rodzajów urządzeń dozujących dostępnych na rynku tylko dwa typy są z powodzeniem stosowane w obróbce metali. Najszerzej stosowane są układy pracujące pod ciśnieniem. Stosowane są systemy, w których olej i sprężone powietrze są mieszane w pojemnikach, a aerozol jest dostarczany wężem bezpośrednio na miejsce obróbki metalu. Istnieją również układy, w których olej i sprężone powietrze, bez mieszania, podawane są pod ciśnieniem do dyszy. Objętość płynu dostarczanego przez tłok w jednym suwie i częstotliwość tłoka są bardzo różne. Ilość dostarczanego sprężonego powietrza ustalana jest oddzielnie. Zaletą stosowania pompy dozującej jest możliwość korzystania z programów komputerowych, które kontrolują cały przebieg pracy.
Ponieważ stosowane są bardzo małe ilości smaru, dostawa bezpośrednio na stanowisko pracy musi być wykonywana z dużą ostrożnością. Istnieją dwa rodzaje doprowadzania chłodziwa, które są dość różne: wewnętrzne i zewnętrzne. Przy zewnętrznym dopływie cieczy mieszanina jest rozpylana przez dysze na powierzchnię narzędzia skrawającego. Proces ten jest stosunkowo niedrogi, łatwy do wykonania i nie wymaga dużego nakładu pracy. Jednak przy zewnętrznym doprowadzaniu chłodziwa stosunek długości narzędzia do średnicy otworu nie powinien przekraczać 3. Ponadto przy zmianie narzędzia skrawającego łatwo popełnić błąd pozycjonowania. W przypadku chłodziwa wewnętrznego aerozol jest podawany przez kanał wewnątrz narzędzia skrawającego. Stosunek długości do średnicy musi być większy niż 3, a błędy położenia są wykluczone. Ponadto chipy są łatwo usuwane przez te same kanały wewnętrzne. Minimalna średnica narzędzia wynosi 4 mm ze względu na obecność kanału doprowadzającego chłodziwo. Ten proces jest bardziej kosztowny, ponieważ chłodziwo jest dostarczane przez wrzeciono maszyny. Systemy z niskim dopływem chłodziwa mają jedną wspólną cechę: ciecz przedostaje się do obszaru roboczego w postaci małych kropelek (aerozolu). Jednocześnie głównymi problemami stają się toksyczność i utrzymanie standardów higieny miejsca pracy na odpowiednim poziomie. Nowoczesne rozwiązania systemów podawania chłodziwa w aerozolu pozwalają zapobiegać zalaniu stanowiska pracy, zmniejszać straty podczas opryskiwania, poprawiając tym samym jakość powietrza w miejscu pracy. Duża liczba systemów dostarczania chłodziwa o niskim poziomie prowadzi do tego, że chociaż możliwe jest wybranie wymaganej wielkości kropel, wiele wskaźników, takich jak stężenie, wielkość cząstek itp., Nie jest dobrze poznanych.

2.3. Płyn chłodzący do systemów o niskim przepływie

Oprócz olejów mineralnych i płynów obróbkowych na bazie wody stosowane są obecnie oleje na bazie estrów i alkoholi tłuszczowych. Ponieważ w systemach o niskim poziomie chłodziwa stosowane są przepływowe oleje smarowe rozpylane w obszarze roboczym w postaci aerozoli i mgły olejowej, kwestie bezpieczeństwa i higieny pracy (BHP) stają się priorytetem. W związku z tym preferowane jest stosowanie smarów na bazie estrów i alkoholi tłuszczowych z dodatkami o niskiej toksyczności. Naturalne tłuszcze i oleje mają dużą wadę - niską stabilność oksydacyjną. Podczas stosowania smarów na bazie estrów i kwasów tłuszczowych w obszarze roboczym nie tworzą się osady ze względu na ich wysoką stabilność przeciwutleniającą. w tabeli. Tabela 1 przedstawia dane dla smarów na bazie estrów i alkoholi tłuszczowych.

W przypadku układów o niskim dopływie chłodziwa bardzo ważny jest właściwy dobór środka smarnego. Aby ograniczyć emisje, stosowany lubrykant musi być niskotoksyczny i bezpieczny dermatologicznie, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej smarowności i stabilności termicznej. Smary na bazie syntetycznych estrów i alkoholi tłuszczowych charakteryzują się niską lotnością, wysoka temperatura błyski, niską toksyczność i sprawdziły się w praktycznych zastosowaniach. Głównymi wskaźnikami przy wyborze smarów niskoemisyjnych są temperatura zapłonu ( DIN EN ISO 2592) i straty parowania według Noacka ( HAŁAS 51 581T01). T vsp nie powinna być niższa niż 150 °C, a straty parowania w temperaturze 250 °C nie powinny przekraczać 65%. Lepkość w 40 ° C> 10 mm 2 / s.

Przy tej samej lepkości smary na bazie alkoholi tłuszczowych mają niższą temperaturę zapłonu niż smary na bazie estrów. Ich lotność jest większa, więc efekt chłodzenia jest mniejszy. Właściwości smarne są również stosunkowo niskie w porównaniu do smarów na bazie estrów. Alkohole tłuszczowe można stosować tam, gdzie smarowność nie jest niezbędna. Na przykład podczas obróbki żeliwa szarego. Węgiel (grafit), który jest częścią żeliwa, sam zapewnia działanie smarujące. Mogą być również stosowane podczas cięcia żeliwa, stali i aluminium, ponieważ obszar roboczy pozostaje suchy w wyniku szybkiego odparowania. Jednak zbyt duże parowanie jest niepożądane ze względu na zanieczyszczenie powietrza w miejscu pracy mgłą olejową (nie powinno przekraczać 10 mg/m3). Smary na bazie estrów są przydatne w razie potrzeby dobre smarowanie i występuje duża strata wiórów, na przykład podczas nacinania gwintów, wiercenia i toczenia. Zaletą smarów na bazie estrów jest wysoka temperatura wrzenia i zapłonu przy niskich lepkościach. W efekcie zmienność jest mniejsza. Jednocześnie na powierzchni części pozostaje warstwa zapobiegająca korozji. Ponadto smary na bazie estrów łatwo ulegają biodegradacji i mają zanieczyszczenie wody klasy 1.
w tabeli. 2 pokazuje przykłady zastosowania smarów na bazie syntetycznych estrów i alkoholi tłuszczowych.

Główne kwestie, które należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu chłodziw do systemów o niskim przepływie, wymieniono poniżej. Najważniejszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę podczas opracowywania chłodziw, jest ich niska lotność, nietoksyczność, niewielki wpływ na ludzką skórę w połączeniu z wysoką temperaturą zapłonu. Poniżej przedstawiono wyniki nowych badań nad doborem optymalnych chłodziw.

2.4. Badanie czynników wpływających na powstawanie mgły olejowej w układach chłodzenia o małym przepływie

Gdy w procesie obróbki metali stosowany jest system o niskim poziomie chłodziwa, po wprowadzeniu płynu do obszaru roboczego dochodzi do powstawania aerozolu, przy czym przy stosowaniu zewnętrznego systemu natryskowego obserwuje się wysokie stężenie aerozolu. W tym przypadku aerozolem jest mgła olejowa (wielkość cząstek od 1 do 5 mikronów), która ma zły wpływ na płucach człowieka. Zbadano czynniki przyczyniające się do powstawania mgły olejowej (rys. 5).

Szczególnie interesujący jest wpływ lepkości smaru, a mianowicie spadek stężenia mgły olejowej (wskaźnik mgły olejowej) wraz ze wzrostem lepkości smaru. Przeprowadzono badania nad wpływem dodatków przeciwmgielnych w celu zmniejszenia ich szkodliwego wpływu na płuca człowieka.
Konieczne było zbadanie, w jaki sposób ciśnienie panujące w układzie chłodzenia wpływa na ilość wytwarzanej mgły olejowej. Do oceny powstającej mgły olejowej wykorzystano urządzenie oparte na efekcie „stożka Tyndalla” – tyndalometr (rys. 6).

Aby ocenić mgłę olejową, tindalometr umieszcza się w pewnej odległości od dyszy. Ponadto uzyskane dane są przetwarzane na komputerze. Poniżej wyniki oceny w formie wykresów. Z tych wykresów widać, że tworzenie się mgły olejowej wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia podczas natryskiwania, zwłaszcza przy stosowaniu cieczy o niskiej lepkości. Podwojenie ciśnienia oprysku powoduje odpowiednie podwojenie objętości mgły. Jeśli jednak ciśnienie natryskiwania jest niskie, a charakterystyka rozruchu sprzętu jest niska, wówczas wydłuża się okres, w którym ilość chłodziwa osiąga wartości wymagane do normalnej pracy. Jednocześnie wskaźnik mgły olejowej znacznie wzrasta wraz ze spadkiem lepkości płynu chłodzącego. Z drugiej strony wydajność rozruchowa sprzętu natryskowego jest lepsza w przypadku płynów o niskiej lepkości niż w przypadku płynów o wysokiej lepkości.
Problem ten rozwiązuje się dodając do płynu chłodzącego dodatki przeciwmgielne, co pozwala na zmniejszenie ilości powstającej mgły dla cieczy o różnej lepkości (rys. 7).

Zastosowanie takich dodatków pozwala zredukować powstawanie mgły o ponad 80%, bez uszczerbku dla właściwości rozruchowych układu, stabilności płynu chłodzącego lub właściwości samej mgły olejowej. Badania wykazały, że wytwarzanie mgły można znacznie zmniejszyć właściwy wybór ciśnienie rozprysku i lepkość stosowanego chłodziwa. Wprowadzenie odpowiednich dodatków przeciwmgielnych również prowadzi do pozytywnych rezultatów.

2.5. Optymalizacja układów o niskim poziomie chłodziwa w urządzeniach wiertniczych

Badania przeprowadzono na materiałach stosowanych w systemach z małym doprowadzeniem chłodziwa (głębokie wiercenie (stosunek długości do średnicy większy niż 3) z zewnętrznym doprowadzeniem chłodziwa), na urządzeniach wiertniczych DMG(Tabela 3)

W przedmiocie obrabianym wykonanym ze stali wysokostopowej (X90MoSg18) o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie (od 1000 N/mm2) wymagane jest wywiercenie otworu nieprzelotowego. Wiertło ze stali wysokowęglowej SE— trzpień z krawędzią tnącą o wysokiej odporności na zginanie, powlekany PVD-TIN. w celu uzyskania dobrano chłodziwa optymalne warunki proces z uwzględnieniem dostaw zewnętrznych. Zbadano wpływ lepkości eteru (bazy chłodziwa) oraz składu specjalnych dodatków na żywotność wiertła. Stanowisko probiercze umożliwia pomiar wielkości sił skrawania w kierunku osi z (w głębi) za pomocą platformy pomiarowej Kistler. Wydajność wrzeciona mierzono przez cały czas potrzebny do wiercenia. Przyjęte dwie metody pomiaru obciążeń podczas pojedynczego wiercenia umożliwiły wyznaczenie obciążeń podczas całej próby. na ryc. 8 przedstawia właściwości dwóch estrów, każdy z takimi samymi dodatkami.

Roman Masłow.
Na podstawie materiałów z publikacji zagranicznych.

Aby zapewnić dobre odprowadzanie wiórów podczas wiercenia, chłodziwo musi być doprowadzane przez narzędzie. Jeśli maszyna nie jest wyposażona w chłodziwo przez wrzeciono, zaleca się

Aby zapewnić dobre odprowadzanie wiórów podczas wiercenia, chłodziwo musi być doprowadzane przez narzędzie. Jeżeli maszyna nie jest wyposażona w chłodziwo przez wrzeciono, zaleca się doprowadzanie chłodziwa przez specjalne obrotowe adaptery. Przy głębokości otworu mniejszej niż 1xD dozwolone jest chłodzenie zewnętrzne i tryby zredukowane. Wykres pokazuje zużycie płynu chłodzącego dla różne rodzaje wiertła i materiały. Rodzaj płynu chłodzącego Zalecana emulsja 6-8%. Do wiercenia w stali nierdzewnej i stali o wysokiej wytrzymałości należy używać 10% emulsji. W przypadku stosowania głowic wiertarskich IDM stosować emulsje 7-15% na bazie mineralno-mineralnej oleje roślinne do wiercenia w stali nierdzewnej i stopach żaroodpornych. Wiercenie na sucho Kanały wiertnicze umożliwiają wiercenie suchego żeliwa z mgłą olejową. Objawy zużycia głowicy wiertła Zmiana średnicy 0 > D nominalna + 0,15 mm D nominalna (1) Nowa głowica (2) Zużyta głowica Wibracje i hałas znacznie zwiększają prędkość przepływu Przepływ chłodziwa (l/min) Minimalne ciśnienie chłodziwa (bar) Średnica wiertła D (mm ) Średnica wiertła D (mm) W przypadku wierteł specjalnych większych niż 8xD zalecane jest wysokie ciśnienie chłodziwa 15-70 barów.