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.

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 więcej wysoka jakość obróbka 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 smarów 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

Na tych liniach czyszczenia należy unikać roztworów czyszczących na bazie wody, aby uniknąć tworzenia się niepożądanych mieszanin z olejami hydrofilowymi. Zanieczyszczenia stałe są usuwane z olejów za pomocą ultrafiltracji i detergenty(koszty energii na oczyszczanie i pompowanie wody, analiza jakości ścieków) mogą zostać wyeliminowane, 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 ochrony środowiska dotyczą również produkcji chłodziw. 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 doprowadzeniu 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 pozycji 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, ograniczać straty rozpryskowe, a tym samym poprawiać 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 układach o niskim poziomie chłodziwa stosuje się natryskiwanie olejów smarowych przepływowych Obszar roboczy w postaci aerozoli i mgły olejowej, wówczas kwestie ochrony pracy i bezpieczeństwa 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 przy opracowywaniu 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.

Korzyści płynące z obróbki na sucho lub obróbki na sucho brzmią zachęcająco: oszczędności w kosztach produkcji chłodziwa i jego czyszczenia, zwiększenie produktywności. Jednak samo zamknięcie zaworu chłodziwa nie wystarczy. Aby przeprowadzić obróbkę na sucho, maszyna musi zostać zmodyfikowana funkcjonalnie.

Podczas normalnego skrawania chłodziwo spełnia następujące główne funkcje: chłodzenie, smarowanie, odprowadzanie wiórów i usuwanie zanieczyszczeń. Z wyjątkiem użycia chłodziwa, funkcje te muszą być kompensowane przez maszynę i narzędzie.

Kompensacja smarowania

Smarujące działanie chłodziwa przebiega w dwóch kierunkach. Z jednej strony smarowana jest powierzchnia cierna pomiędzy częścią a narzędziem, z drugiej strony smarowane są elementy ruchome i uszczelnienia w obszarze roboczym. Przestrzeń robocza maszyny, znajdujące się tu elementy ruchome oraz odprowadzanie wiórów muszą być przystosowane do pracy z suchymi wiórami. Jednak podczas cięcia nie we wszystkich przypadkach można odmówić smarowania, na przykład podczas wiercenia wzdłuż całości stopy aluminium. Ten rodzaj obróbki wymaga dostarczania smaru w minimalnych ilościach dozowanych w postaci mgły olejowej, która jest dostarczana pod ciśnieniem na krawędzie tnące i rowki wiertła. Smar taki skutecznie ogranicza wytwarzanie ciepła podczas skrawania oraz przywieranie materiału do narzędzia, co prowadzi do obniżenia jego wydajności. Przy dozowanym dopływie smaru jego zużycie wynosi 5..100 ml/min, dzięki czemu wióry są lekko zwilżone olejem i można je usuwać jako suche. Zawartość oleju w zrębkach przesłanych do przetopienia, przy prawidłowych ustawieniach systemu, nie przekracza dopuszczalnej wartości - 0,3%.

Dozowanie środka smarnego powoduje wzrost zanieczyszczenia części, osprzętu i maszyny jako całości i może prowadzić do obniżenia niezawodności procesu obróbki. Aby poprawić smarowanie krawędzi skrawających wiertła, maszyny do obróbki na sucho powinny być wyposażone w wewnętrzny układ doprowadzania mgły olejowej przez otwór we wrzecionie. Ponadto aerozol jest podawany przez kanał w kartuszu i narzędziu bezpośrednio na jego krawędzie tnące. Kluczowym wymogiem dla układów chłodziwa z dozownikiem jest szybkie i precyzyjnie kontrolowane wytwarzanie mgły olejowej. Od tego zależy nie tylko ochrona narzędzia, ale także czystość w miejscu pracy.

Kompensacja chłodzenia

Odrzucenie efektu chłodzenia chłodziwa musi być również skompensowane zmianami konstrukcyjnymi w maszynie.

Podczas cięcia praca mechaniczna jest prawie całkowicie zamieniana na ciepło. W zależności od parametrów skrawania i użytego narzędzia, 75:95% energii cieplnej pozostaje w wiórach usuwanych z części. Podczas obróbki na sucho pełni funkcję odprowadzania powstającego ciepła z obszaru roboczego. Dlatego ważne jest, aby zminimalizować wpływ tego transportu ciepła na dokładność obróbki. Nierówne pole temperatury w obszarze roboczym maszyny oraz punktowe przenoszenie energii cieplnej na część, osprzęt i maszynę jako całość wpływają na dokładność.

Należy wykluczyć możliwość gromadzenia się wiórów na mocowaniu i częściach maszyny. Z tego jasno wynika, że ​​przetwarzanie z góry jest opcją niekorzystną. W celu maksymalnego ograniczenia szkodliwego wpływu energii cieplnej maszyna musi być tak zaprojektowana, aby odkształcenia termiczne poszczególnych elementów i części maszyny nie wpływały na położenie narzędzia względem części.

Kompensacja płukania chłodziwa

Ponieważ nie stosuje się chłodziwa, podczas obróbki materiałów, takich jak żeliwo lub metale lekkie, powstają pyły i drobne wióry, które nie są już wiązane przez ciecz. Uszczelki i urządzenia ochronne należy dodatkowo zabezpieczyć przed ścieraniem.

Ponieważ kierunek trajektorii wiórów nie jest jednoznaczny, należy wykorzystać działanie grawitacji. W tym celu należy zapewnić niezakłócony opad wiórów na przenośnik odprowadzający, znajdujący się w dolnej części przestrzeni roboczej. Każda płaszczyzna pozioma staje się akumulatorem wiórów i może wpływać na niezawodność obróbki.

Innym sposobem usuwania wiórów są systemy odsysania próżniowego. Głównym wymaganiem będzie tutaj umieszczenie ssawki jak najbliżej obszaru roboczego w celu zwiększenia niezawodności wyłapywania wiórów. Można polecić systemy, w których dysza jest montowana na wrzecionie lub narzędziu, jak również

w którym zamontowana jest dysza z programowalnym obrotem w trybie serwo. W niektórych przypadkach, na przykład podczas frezowania płaszczyzn za pomocą frezu czołowego, efekt ssania można zwiększyć, stosując osłonę frezu w kształcie dzwonu. Bez tego potrzebny byłby silny strumień powietrza do przechwytywania wiórów lecących z dużą prędkością.

Układ ssący musi przede wszystkim usuwać pył i nadmiar mgły olejowej, a usuwanie dużych wiórów jest zadaniem przenośnika wiórów. Zasysanie najmniejszych cząstek jest bardzo ważne, ponieważ mieszając się z aerozolem tworzą trwałą warstwę błota. Powietrze z układu wydechowego jest zawracane do środowisko i muszą być dokładnie oczyszczone z zasysanych produktów.

Aspekty bezpieczeństwa w przetwórstwie na sucho

Przy obróbce na sucho należy liczyć się z możliwością wybuchu pyłu w obszarze roboczym. Dlatego dyszę odsysającą należy ustawić w taki sposób, aby nie występowały obszary o krytycznym stężeniu pyłu.

Niebezpieczeństwo zapłonu aerozoli olejowych, na co wskazują badania przeprowadzone w Instytucie Obrabiarek i Obrabiarek im wyposażenie technologiczne Uniwersytet w Karlsruhe, wysoce nieprawdopodobne. Podczas pracy z układami ssącymi i klimatyzatorami sklepowymi można zaniedbać to niebezpieczeństwo. Wszystkie te stwierdzenia mogą odstraszyć drobnych producentów i producentów poszczególnych części. Wielu wyobraża sobie, że przejście z obróbki na mokro na sucho będzie znacznie łatwiejsze.

Droga do uniwersalnej maszyny do procesu suchego

Firmą obrabiarkową, która dokładnie wie, gdzie iść, jest Hüller Hille. Od tego dostawcy kompletne systemy wymagane jest zapewnienie wysokiej jakości przetwarzania w instalacjach pracujących automatycznie. Te same wymagania powinny dotyczyć wszystkich maszyn technologii suchej. Jako przykład na rys. 1 przedstawiono moduł produkcyjny układu technologicznego przeznaczonego do obróbki wspornika koła samochodu. Na każdej z dwóch maszyn wchodzących w skład modułu, podczas pracy na 3 zmiany, obrabianych jest 1400 par wsporników z dozowanym dopływem chłodziwa. Przetwarzany materiał - aluminium.

Dozowane zasilanie smarem podczas cięcia stopów lekkich

Podczas gdy w obróbce żeliwa szarego można osiągnąć obróbkę całkowicie na sucho w szerokim zakresie, wiercenie, rozwiercanie i gwintowanie stopów aluminium i magnezu wymaga dozowania chłodziwa w celu zapewnienia niezawodności procesu. W przeciwnym razie, z powodu zapychania się rowków wiórowych, istnieje ryzyko częstych pęknięć narzędzia i powstawania narostów, które uniemożliwiają obróbkę wysokiej jakości.

Głównym aspektem jest doprowadzenie środka smarnego. Przy dozowanym dopływie chłodziwa jest to mieszanka powietrzno-olejowa (aerozol).

Stosowane obecnie systemy dzielą się ze względu na rodzaj podawania aerozolu na zewnętrzne i wewnętrzne. Jeżeli przy zasilaniu zewnętrznym aerozol lub pojedyncze krople oleju mogą być doprowadzone bezpośrednio na krawędzie skrawające narzędzia, to przy zasilaniu wewnętrznym odmierzony olej jest doprowadzany przez wrzeciono i kanał w narzędziu do strefy skrawania. Istnieją tutaj również 2 rozwiązania techniczne: zasilanie 1-kanałowe i 2-kanałowe. W przypadku zasilania 2-kanałowego powietrze i olej są dostarczane do wrzeciona oddzielnie i mieszane bezpośrednio przed doprowadzeniem do narzędzia. Pozwala to na szybkie dostarczenie mieszanki na miejsce pracy i skrócenie drogi aerozoli wewnątrz szybko obracających się części, zmniejszając tym samym ryzyko rozdzielenia.

na ryc. Na rycinie 2 przedstawiono rozwiązanie zastosowane przez firmę Huller Hille do oddzielnego dostarczania składników aerozolu poprzez dystrybutor obrotowy do wrzeciona. Olej dostaje się do urządzenia dozującego, które wpycha go do korpusu wykonanego metodą metalurgii proszków. Obudowa stanowi zbiornik na olej oraz mieszacz z dostarczanym powietrzem. Aerozol powstaje bezpośrednio przed wejściem do kanału instrumentu. Tworzy to minimalną drogę do krawędzi skrawającej, gdzie możliwy jest efekt rozwarstwienia. Urządzenie pozwala precyzyjnie dostosować zawartość oleju w aerozolach, a tym samym dokładniej dostosować się do warunków pracy różnych narzędzi.

Ponadto urządzenie umożliwia szybkie włączanie i wyłączanie dozowanego dopływu chłodziwa. W zależności od konstrukcji kanału w instrumencie czas odpowiedzi może wynosić 0,1 s. Pozwala to na odcięcie dopływu oleju podczas procesu pozycjonowania, co pomaga zmniejszyć zużycie oleju i zanieczyszczenie maszyny.

W rezultacie podczas eksperymentalnej obróbki głowicy cylindrów średnie zużycie oleju wyniosło 25 ml/h, podczas gdy podczas zabiegu z swobodnym nawadnianiem zużycie dochodzi do 300:400 l/min.

Obecnie w celu wyeliminowania martwych stref prowadzone są badania próbne układu dozowania chłodziwa mające na celu zwiększenie jednorodności aerozoli, zmniejszenie zawartości oleju oraz optymalizację konstrukcji doprowadzenia aerozolu poprzez trzpień<полый конус>. Rozwiązanie tych problemów zmniejszy zużycie oleju i zanieczyszczenie maszyny. Zbadano możliwość adaptacyjnego sterowania strumieniem smaru w zależności od zadanych i zmierzonych wartości strumienia objętości. Pozwoli to na utrzymanie stałych warunków smarowania przy zmianach temperatury, lepkości, geometrii wewnętrznej narzędzia.

Optymalizacja obszaru roboczego maszyny

Oprócz wrzeciona, zaprojektowanego zgodnie z wymaganiami dozowanego smarowania przez wnękę wewnętrzną, Huller Hille wypuścił wielozadaniową maszynę przeznaczoną do obróbki części w technologii suchej. Podstawą niezawodnego odprowadzania wiórów było zaprojektowanie obszaru roboczego. Eliminuje to wszelkiego rodzaju krawędzie i płaszczyzny, na których mogą gromadzić się wióry. Zwiększono rozmiary okien dla swobodnego przepływu spadających wiórów, które są ograniczone stromymi ścianami (kąt nachylenia jest większy niż 55 0). Nielakierowane stalowe poręcze minimalizują przyleganie wiórów i przypalenia.

Montaż uchwytu z przedmiotem obrabianym na pionowej ścianie jest ważny dla niezakłóconego opadania wiórów (rys. 3). W maszynie do wymiany satelitów z częściami zastosowano wewnętrzny manipulator obracający się wokół osi poziomej. W pozycji zmiany część nabiera zwykłego kształtu pozycja pionowa i może być zastąpiony ręcznie lub automatycznie przez zewnętrzny manipulator łączący maszynę z systemem transportowym.

Podczas usuwania wiórów z obszaru roboczego stosowany jest system odsysania pyłu. Zgodnie z przepisami obowiązującymi w krajach UE króciec ssący znajduje się pod siatką przenośnika wiórów. Zbiera cząsteczki kurzu, pozostałości aerozolu i drobne wióry. Duże wióry są wychwytywane przez siatkę przenośnika i usuwane. Rozwiązanie to zmniejsza moc układu odsysania pyłu.

Pomimo najlepsza opcja mocowania części, w niektórych przypadkach wióry nie są usuwane przez swobodny spadek, na przykład podczas obróbki części karoserii, które mają wewnętrzne wnęki, w których mogą się gromadzić. W takich przypadkach maszyna jest wyposażona okrągły stół przy dużej prędkości obrotowej - 500 min -1 w porównaniu do 50 min -1 na maszynach konwencjonalnych. Przy szybkim obrocie wióry są wyrzucane z wnęk części, zwłaszcza jeśli podczas wymiany jest ona okresowo ustawiana w pozycji poziomej.

Ważnym aspektem jest zanieczyszczenie maszyny. Drobne wióry nasączone olejem pokrywają elementy maszyny w obszarze roboczym dość grubą warstwą. Jeśli ze względu na dużą energię kinetyczną trudno jest usunąć duże wióry przez odsysanie, to małe, które są głównym składnikiem zanieczyszczeń, są usuwane z łatwością. Dlatego użycie odpylacza jest głównym elementem kontroli zanieczyszczeń.

Aktualnym przedmiotem badań jest poszukiwanie uniwersalnie stosowanych rozwiązań odsysania dla różnych typów narzędzi czy też możliwości wykorzystania magazynka i manipulatora automatycznego zmieniacza narzędzi do automatycznej wymiany urządzeń odsysających.

efekt termiczny

Problemy termiczne dotyczą zarówno mocowań, jak i procesu obróbki, jak również całej maszyny. Maszyna musi mieć konstrukcję termosymetryczną. Warunki te spełniają węzły 3-współrzędne, które wyposażone są w maszyny serii Specht. Wewnętrzny manipulator satelity z obrotową częścią w płaszczyźnie pionowej zamocowany jest na dwóch wspornikach w stojaku ramowym, co zapewnia również symetrię termiczną konstrukcji. W ten sposób zapewniona jest równomierność odkształceń termicznych maszyny prostopadle do powierzchni części. W górnej części stojak jest połączony węzłem o 3 współrzędnych. Wraz z wiązaniem na dole łóżka konstrukcja zapobiega przewróceniu. Występuje przemieszczenie translacyjne netto, które można uwzględnić, wprowadzając kompensację.

Termosymetria nie zapobiega jednak błędom wzdłuż osi Z, w uczciwości wydłużenia wrzeciona i elementów maszyny. Ogólnie rzecz biorąc, operacje obróbki, które wymagają precyzyjnego pozycjonowania wzdłuż osi Z, nie są tak powszechne. Hüller Hille oferuje jednak dodatkowe opcje aktywnej kompensacji błędów na tej osi. I tak maszyna Specht 500T jest wyposażona w laserowy system kontroli złamania narzędzia. Położenie znaków kontrolnych na wrzecionie i na urządzeniu jest rejestrowane przez wiązkę laserową, za pomocą której określa się zmianę położenia i wprowadza korekcję.

Konstrukcja procesu obróbki decyduje o dokładności

Projekt procesu ma jednak kluczowe znaczenie dla osiągnięcia dokładności. Kolejność operacji przy obróbce na sucho w porównaniu z obróbką na mokro została znacząco zmieniona. W większości przypadków bezpośrednie przeniesienie sekwencji operacji z obróbki na mokro na sucho nie jest pożądane. Natomiast kolejność stosowana w technologii suchej nie jest szkodliwa w technologii mokrej. Dlatego we wszystkich przypadkach można przyjąć koncepcje obróbki na sucho.

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 przedmuchuje 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.

Produkcję obróbki metali można uznać za efektywną tylko wtedy, gdy liczba nieprzyjemne niespodzianki które pojawiają się podczas procesu produkcji części.

Wydajna produkcja nie może pozwolić sobie na wydłużenie czasu cyklu części, aby uzyskać naprawialną lub nieodwracalną wadę. Najczęściej dzieje się tak z powodu niewłaściwego zamocowania przedmiotu obrabianego, niewłaściwego użycia narzędzia, nagrzania przedmiotu obrabianego podczas obróbki itp. Ponadto należy zwrócić uwagę na przyczyny związane z awarią wrzecion obrabiarek.
W produkcji, zwłaszcza zajmującej się wytwarzaniem części o wysokiej precyzji, przy zamawianiu sprzętu należy zwrócić uwagę na zainstalowanie najbardziej odpowiednich wrzecion. Podczas pracy maszyny ważne jest, aby wrzeciono się nie przegrzewało, nie dochodziło do kolizji z przedmiotami obrabianymi i obrabiarkami, a chłodziwo i opiłki metalu nie przedostawały się przez uszczelki i nie uszkadzały elementów wrzeciona.

CIAŁA STAŁE ROZSZERZAJĄ SIĘ PODCZAS PODGRZEWANIA
Z ciepła uwalnianego podczas procesu obróbki mogą rozszerzać się nie tylko przedmioty obrabiane, ale także samo wrzeciono. Zwykle ma to miejsce w przypadku szybkiego przetwarzania i przetwarzania, które wymaga dużej mocy przez długi czas. Jeśli przedłużenie wrzeciona jest wystarczająco duże, może wysunąć się ze swojej normalnej pozycji, a to z kolei doprowadzi do wyprowadzenia wymiarów części poza strefę tolerancji.
Przy rozszerzaniu liniowym koło rozrządu może poruszać się tak bardzo w stosunku do czujników maszyny, że maszyna nie zna dokładnego położenia wrzeciona, a co za tym idzie narzędzia. W rezultacie istnieje duże prawdopodobieństwo, że maszyna się zatrzyma, co jest szczególnie nieprzyjemne, gdy pracuje w cyklu automatycznym. Inny możliwy problem- utrata powiązania położenia narzędzia z położeniem ramienia manipulatora do zmiany narzędzia. Ramię manipulatora działa zgodnie z ruchem wrzeciona, aby zabezpieczyć narzędzie. Jeśli ich ruchy nie będą skoordynowane, wówczas manipulator może zderzyć się z narzędziem, a manipulator, narzędzie, a także wrzeciono mogą ulec uszkodzeniu.
Wydłużeniem liniowym wrzeciona można sterować na kilka sposobów. Pierwsza metoda polega na dostarczeniu do niego chłodzenia. Czynnikiem roboczym jest mieszanina wody i glikolu. Przechodzi przez płaszcz chłodzący, jego temperaturę utrzymuje stacja chłodząca. Druga metoda polega na zaprojektowaniu wrzeciona w taki sposób, aby po podgrzaniu rozszerzało się nie do przodu, ale do tyłu. Dlatego nie wpłynie to na dokładność wymiarową części.

CHŁODZIWO MUSI ZNAJDOWAĆ SIĘ W MIEJSCU PRACY
Wrzeciono może również ulec uszkodzeniu na skutek przedostania się płynu chłodząco-smarującego do uszczelnień i dotarcia do łożysk. Wnikanie chłodziwa do wrzeciona jest jedną z głównych przyczyn jego awarii. W tym przypadku wrzeciono ma dwóch głównych wrogów - układy chłodziwa pod wysokim ciśnieniem i układy chłodziwa z duża ilość dysza Dysze muszą być precyzyjnie wyregulowane, aby zapewnić dopływ minimalnej ilości chłodziwa do wrzeciona maszyny. W każdym przypadku chłodziwo dostanie się na wrzeciono, więc mogą być potrzebne dodatkowe ekrany, uszczelnienia mechaniczne lub labiryntowe. Uszczelnienia te nie mogą zakłócać automatycznej wymiany narzędzi. Innym sposobem na utrzymanie chłodziwa z dala od wrzeciona jest użycie systemu odpowietrzania wrzeciona. Włącza się podczas zmiany narzędzia, zwiększania lub zmniejszania prędkości wrzeciona. Podczas zmiany prędkości obrotowej wrzeciona prądy powietrza i ciepło uwalniane z wrzeciona powodują wnikanie mgły chłodzącej do wnętrza wrzeciona. System odpowietrzania usuwa chłodziwo, chroniąc w ten sposób wrzeciono przed uszkodzeniem. Stosowanie systemu odpowietrzania nie jest konieczne we wszystkich zastosowaniach, ale taniej będzie zainstalować go jako opcję i zaoszczędzić na naprawach wrzeciona. Podczas szlifowania system oczyszczania powietrza chroni również wrzeciono przed drobnym pyłem metalowym.

JAK UNIKNĄĆ KOLIZJI
Złamanie wrzeciona w wyniku kolizji jest dość częstym zjawiskiem. Do kolizji dochodzi z różnych powodów. Przykładowo, operator może przypadkowo wpisać błędną wartość, zapominając o postawieniu separatora i nacisnąć przycisk. Nawet jeśli natychmiast zda sobie sprawę z błędu, może nie wystarczyć czasu na zatrzymanie maszyny. Jednym ze sposobów rozwiązania tego rodzaju problemu jest użycie oprogramowanie do obróbki modelarskiej. Graficzny interfejs pozwala prześledzić cały proces krok po kroku i zobaczyć miejsca ewentualnej kolizji z obrabianym przedmiotem, mocowaniem lub samą maszyną.
Często konieczne jest przeprowadzenie obróbki wystarczająco blisko wyposażenia maszyny. Na przykład podczas frezowania lub wiercenia - blisko imadła. Rezultatem jest zwiększona sztywność, a co za tym idzie, dokładność wykonania. Wibracje są traktowane w ten sam sposób. Bliskość narzędzia do obrabiarki podczas symulacji może skutkować kolizją w rzeczywistości. W takim przypadku po symulacji programiści muszą koniecznie ostrzec operatorów o możliwych miejscach kolizji, a następnie ci ostatni będą gotowi przejść przez niebezpieczne sekcje podczas debugowania programu przy minimalnej prędkości.
Na wrzeciono mogą niekorzystnie wpływać wibracje, które występują, gdy układ maszyna – mocowanie – narzędzie – część jest niewystarczająco sztywny. Niektóre zastosowania mogą wymagać narzędzi i uchwytów antywibracyjnych, które zapewniają dużą sztywność mocowania narzędzia.