Freespingid LMW (India). Metallitöötlemine ilma lõikamisvedelike kasutamiseta (jahutusvedelik) Spindli jahutussüsteem

Tootja: Sunmill, tootmine: Taiwan

JHV-710 CNC vertikaalse töötlemiskeskuse üldteave

Valikud, kirjeldused

Iga SUNMILL masinat testitakse:

KUULIPALLI TEST

Kuulvarda testi abil kontrollitakse ümarust, geomeetrilist hälvet ja tagasikäiku (ajami ebaühtlust).

Laserkontroll

Lisavalikud:

4 ja 5 teljega töötlemine (valikuline):

CNC freespinkidele on võimalik paigaldada neljas / viies telg ja vastavalt sellele luua 4 /5-teljeline töötluskeskus. Töötlemiskeskuse lauale saab paigaldada nii vertikaalse pöördlaua (4. telg) kui ka pöörleva kaldtelje (5. telg). 4. või 5. telje paigaldamisel on soovitatav kasutada FANUC 18iMB juhtimissüsteemi.

Jahutusvedeliku tarnimine spindli kaudu:

Jahutusvedeliku tarnimine spindli kaudu spetsiaalse tööriista abil võimaldab pimedate aukude töötlemisel paremini soojust hajutada ning väldib tööriista ja tooriku ülekuumenemist. Komplektis koos filtreerimissüsteemiga.

Kiire spindel, mis suudab säilitada parameetreid: 10000, 12000, 15000 p / min.

Tööriistaajakiri 20 või 24 positsiooni jaoks.

Selle masina täielik komplekt.

• Fanuc 0i-MD kontroller CNC süsteem.
• Neljanda telje liides.
• Spindel BT40 10 000 p / min
• Mootori võimsus 5,5 / 7,5 kW
• Spindli ajam
• Spindli koonuse puhumissüsteem
• Automaatne määrimissüsteem
• Karusselli tööriistade ajakiri ATC 16-tools, BT40
• Lõikeala täielik sulgemine
• Masina valgustus
• Tööriistakast ja dokumentatsioonikomplekt
• Spindliõli jahutus
• Laastekruvi konveier

Lõpetamine lisatasu eest:

02.11.2012
Metallitöötluse jahutusvedeliku tehnoloogia uued suunad

1. Emulsiooni asemel õli

90ndate alguses. ettepanekuid jahutusvedelemulsioonide asendamiseks puhaste õlidega kaaluti protsessi kogumaksumuse analüüsimise seisukohast. Peamine vastuväide oli veevabade töövedelike kõrge hind (5–17% kogu protsessi maksumusest) võrreldes veepõhiste jahutusvedelikega.
Praegu on jahutusvedeliku emulsioonide asendamine puhaste õlidega võimalik lahendus paljudele probleemidele. Puhaste õlide kasutamisel ei peitu eelis mitte ainult hinnas, vaid ka metallitöö kvaliteedi parandamises, samuti töökohal ohutuse tagamises. Ohutuse mõttes on puhtad õlid inimese naha avatud aladele sattumisel vähem kahjulikud kui emulsioonid. Need ei sisalda biotsiide ja fungitsiide. Veevabade jahutusvedelike kasutusiga on pikem (6 nädalat üksikutel masinatel kuni 2–3 aastat tsirkulatsioonisüsteemides). Puhaste õlide kasutamisel on keskkonnale vähem negatiivset mõju. Puhtad õlid tagavad kõrgema metallitöö kvaliteedi peaaegu kõigis protsessi etappides (üle 90%).
Emulsiooni asendamine õlidega tagab jahutusvedeliku parema määrimisvõime, parandab pinna kvaliteeti lihvimisel (viimistlemisel) ja pikendab oluliselt seadmete kasutusiga. Hinnaanalüüs näitas, et käigukasti tootmisel on peaaegu kõigi etappide maksumus poole väiksem.
Veevabade jahutusvedelike kasutamisel pikeneb CBN-i (kuupmeetriline boornitriid) eemaldamis- ja mulgustamisseadmete kasutusiga 10-20 korda. Lisaks ei ole malmi ja leebeteraste töötlemisel vaja täiendavat korrosioonikaitset. Sama kehtib ka seadmete kohta, isegi kui kaitsekiht on kahjustatud.
Veevaba lõikamisvedelike ainus puudus on suure hulga kuumuse tekitamine metallitöötluse ajal. Soojuse hajumist saab vähendada kuni nelja võrra, mis on eriti oluline selliste toimingute puhul nagu kõvade, kõrge süsinikusisaldusega materjalide puurimine. Sellisel juhul peaks kasutatavate õlide viskoossus olema võimalikult madal. See aga toob kaasa tööohutuse vähenemise (õliudu jne) ning lenduvus sõltub eksponentsiaalselt viskoossuse vähenemisest. Lisaks vähendatakse leekpunkti. Selle probleemi saab lahendada ebatavaliste (sünteetiliste) baasõlide abil, mis ühendavad kõrge leekpunkti madala lenduvuse ja viskoossusega.
Esimesed nendele nõuetele vastavad õlid olid hüdrokrakitud õlide ja estrite segud, mis ilmusid 1980ndate lõpus. XX sajand ja puhtad eeterlikud õlid, mis tulid turule 90ndate alguses.
Esterõlid on kõige huvitavamad. Neil on väga madal volatiilsus. Need õlid on erineva keemilise struktuuriga tooted, mis on saadud nii loomsetest kui ka taimsetest rasvadest. Lisaks madalale lenduvusele iseloomustavad eeterlikke õlisid head triboloogilised omadused. Isegi ilma lisanditeta vähendavad need polaarsuse tõttu hõõrdumist ja kulumist. Lisaks iseloomustab neid kõrge viskoossustemperatuuri indeks, plahvatus-tuleohutus, kõrge biostabiilsus ja neid saab kasutada mitte ainult jahutusvedelikuna, vaid ka määrdeõlidena. Praktikas on parem kasutada eeterlike õlide ja hüdrokrakkimisõlide segu, kuna triboloogilised omadused jäävad kõrgeks ja nende hind on palju madalam.

1.1. Multifunktsionaalsete jahutusvedelike perekond

Otsustav samm määrdeainete maksumuse optimeerimisel metallitöötlusprotsessides on olnud puhaste õlide kasutamine. Lõikevedeliku kogumaksumuse arvutamisel alahinnati metallitöötluses kasutatavate määrdeainete maksumuse mõju. Euroopas ja USA -s tehtud uuringud on näidanud, et hüdrauliliste vedelike segamine jahutusvedelikuga toimub kolm kuni kümme korda aastas.
Joonisel fig. 1 näitab neid andmeid graafiliselt 10-aastase perioodi kohta Euroopa autotööstuses.

Veepõhiste lõikamisvedelike kasutamisel põhjustab märkimisväärse koguse õlide sattumine lõikevedelikku tõsiseid muutusi emulsiooni kvaliteedis, mis halvendab metallitöötluse kvaliteeti, põhjustab korrosiooni ja suurendab kulusid . Puhtate õlide kasutamisel on jahutusvedeliku määrdeainetega saastumine märkamatu ja muutub probleemiks alles siis, kui töötlemise täpsus hakkab vähenema ja seadmete kulumine suureneb.
Trendid puhaste õlide lõikamisvedelikuna kasutamisel metallitöötluses avavad mitmeid kulude kokkuhoiu võimalusi. Saksa masinaehitajate tehtud analüüs näitas, et igat tüüpi tööpinkides kasutatakse keskmiselt seitset erinevat tüüpi määrdeainet. See omakorda tekitab probleeme kõigi kasutatud määrdeainete lekke, ühilduvuse ja maksumusega. Määrdeainete vale valik ja kasutamine võivad põhjustada seadmete rikkeid, mille tagajärjeks võivad olla tootmise katkestused. Üks võimalik lahendus sellele probleemile on multifunktsionaalsete toodete kasutamine, mis vastavad paljudele nõuetele ja võivad asendada määrdeaineid erinevatel eesmärkidel. Universaalsete vedelike kasutamise takistuseks on standardi nõuded ISO hüdrauliliste vedelike suhtes VG 32 ja 46, kuna kaasaegsed hüdraulilised seadmed on projekteeritud nendes standardites toodud viskoossusväärtusi silmas pidades. Teisest küljest nõuab metallitöötlus madala viskoossusega jahutusvedelikku, et vähendada kadusid ja parandada soojuse hajumist kiirel metallilõikamisel. Need vastuolud erinevate määrdeainete viskoossusnõuetes lahendatakse lisandite kasutamisega, vähendades seeläbi kogukulu.
Eelised:
... vältimatud hüdraulika- ja sisselülitatud õlide kaod ei kahjusta jahutusvedelikku;
... kvaliteedi järjepidevus, mis võimaldab välistada keerukaid analüüse;
... lõikamisvedeliku kasutamine määrdeõlidena vähendab üldkulusid;
... suurenenud töökindlus, protsessitulemused ja seadmete vastupidavus vähendavad oluliselt tootmiskulusid;
... rakenduse mitmekülgsus.
Tarbija eelistab universaalsete vedelike ratsionaalset kasutamist. Selle näiteks on mootorite ehitamine. Silindriploki esmaseks töötlemiseks ja nende lihvimiseks võib kasutada ühte ja sama õli. See tehnoloogia on väga tõhus.

1.2. Pesemisliinid

Nendel puhastustoimingutel tuleks vältida veepõhiseid puhastuslahuseid, et vältida soovimatute segude moodustumist hüdrofiilsete õlidega. Tahked lisandid eemaldatakse õlidest ultrafiltreerimise teel ja puhastusvahendid (energiatarbimine vee puhastamiseks ja pumpamiseks, heitvee kvaliteedi analüüs) saab kõrvaldada, mis toob kaasa tootmiskulude vähenemise.

1.3. Õli eemaldamine metallijäätmetest ja seadmetest

Õige lisandite valik võimaldab teil metallijäätmetest ja seadmetest kogutud õlid taaskasutada. Ringlussevõetud maht moodustab kuni 50% kahjudest.

1.4. Universaalsete vedelike väljavaated - " Mittevedelik»

Tulevik on madala viskoossusega õli, mida saab kasutada nii hüdraulika- kui ka metallitöötluslõikevedelikuna. Universaalne vedelik " Mittevedelik»Välja töötatud ja testitud põllumajandusministeeriumi sponsoreeritud Saksa uurimisprojektis. Selle vedeliku viskoossus temperatuuril 40 ° C on 10 mm 2 / s ja see annab suurepäraseid tulemusi autotööstuse mootoritehastes metallitöötlusprotsessides, määrimisel ja elektriliinides, sealhulgas hüdrosüsteemides.

2. Määrdeainete koguse minimeerimine

Muudatused õigusaktides ja üha suurenevad nõuded keskkonnakaitsele kehtivad ka lõikamisvedelike tootmise kohta. Arvestades rahvusvahelist konkurentsi, võtab metallitööstus kõik võimalikud meetmed tootmiskulude vähendamiseks. 90ndatel avaldatud autotööstuse analüüs näitas, et peamised kuluprobleemid on tingitud töövedelike kasutamisest ning jahutusvedeliku maksumus mängib sel juhul olulist rolli. Tegelikud kulud sõltuvad süsteemide enda maksumusest, töö- ja vedelikuhoolduskuludest, nii vedelike kui ka vee töötlemise ja utiliseerimise kuludest (joonis 2).

Kõik see viib asjaolu, et suurt tähelepanu pööratakse määrdeainete kasutamise võimalikule vähendamisele. Kasutatud lõikamisvedeliku koguse märkimisväärne vähenemine uute tehnoloogiate kasutamise tõttu võimaldab vähendada tootmiskulusid. See eeldab aga, et sellised jahutusvedeliku funktsioonid nagu soojuse eemaldamine, hõõrdumise vähendamine, tahkete saasteainete eemaldamine lahendatakse muude tehnoloogiliste protsesside abil.

2.1. Jahutusvedeliku nõuete analüüs erinevate metallitöötlusprotsesside jaoks

Kui jahutusvedelikku ei kasutata, kuumenevad seadmed töötamise ajal loomulikult üle, mis võib põhjustada struktuurimuutusi ja metalli karastamist, suuruse muutumist ja isegi seadmete rikkeid. Jahutusvedeliku kasutamine võimaldab esiteks soojust eemaldada ja teiseks vähendab see hõõrdumist metalli töötlemise ajal. Kui aga seadmed on valmistatud süsinikusulamitest, võib jahutusvedeliku kasutamine vastupidi põhjustada selle lagunemise ja vastavalt vähendada selle kasutusiga. Kuid reeglina pikendab jahutusvedelike kasutamine (eriti nende hõõrdumise vähendamise võime tõttu) seadmete eluiga. Lihvimise ja lihvimise puhul on jahutusvedeliku kasutamine äärmiselt oluline. Jahutussüsteem mängib nendes protsessides suurt rolli, kuna seadmed hoiavad normaalset temperatuuri, mis on metallitöötluses väga oluline. Ligikaudu 80% soojusest tekib laastude eemaldamisel ja jahutusvedelikul on siin kaks funktsiooni, jahutades nii lõikurit kui ka laaste, vältides võimalikku ülekuumenemist. Lisaks eemaldatakse koos jahutusvedelikuga osa peeneid kiipe.
Joonisel fig. 3 näitab jahutusvedeliku vajadust erinevate metallitöötlusprotsesside jaoks.

Kuiva (ilma jahutusvedelikku kasutamata) metalli töötlemine on võimalik sellistes protsessides nagu purustamine ning väga harva treimisel ja puurimisel. Siiski tuleb märkida, et lõiketööriista geomeetriliselt ebatäpse otsaga kuivtöötlemine on võimatu, kuna sel juhul mõjutab kuumuse eemaldamine ja vedelikuga pihustamine otsustavalt toote kvaliteeti ja seadme kasutusiga. Praegu kasutatakse malmi ja terase purustamisel keemilist töötlemist spetsiaalsete seadmete abil. Laastude eemaldamine peab aga toimuma kas lihtsa puhastuse või suruõhuga ning selle tulemusel tekivad uued probleemid: suurenenud müra, suruõhu lisakulud ja vajadus põhjalikult tolmu puhastada. Lisaks on koobaltit või kroom-niklit sisaldav tolm mürgine, mis mõjutab ka tootmiskulusid; ei saa tähelepanuta jätta tule- ja plahvatusohtu alumiiniumi ja magneesiumi kuivtöötlemisel.

2.2. Madala jahutusvedeliku süsteemid

Määratluse kohaselt ei tohi määrdeaine minimaalne kogus ületada 50 ml / h.
Joonisel fig. 4 on minimaalse määrdeainega süsteemi skemaatiline diagramm.

Doseerimisseadme abil pihustatakse metallitöötlemispiirkonda peene pihustiga väike kogus jahutusvedelikku (max 50 ml / h). Kõikidest turul olevatest doseerimisseadmetest kasutatakse metallitöötluses edukalt ainult kahte. Kõige laialdasemalt kasutatavad süsteemid on survesüsteemid. Kasutatakse süsteeme, kus õli ja suruõhk segatakse mahutitesse ning aerosool tarnitakse vooliku kaudu otse metallitöötlemiskohta. On ka süsteeme, kus õli ja suruõhk segamiseta tarnitakse düüsi rõhu all. Kolvi ühe käiguga tarnitava vedeliku maht ja kolvi sagedus on väga erinevad. Lisatava suruõhu kogus määratakse eraldi. Mõõtmispumba kasutamise eeliseks on see, et on võimalik kasutada arvutiprogramme, mis juhivad kogu töövoogu.
Kuna määrdeainet kasutatakse väga väikestes kogustes, tuleb otsest söötmist töökohale teha väga hoolikalt. Jahutusvedeliku tarnimiseks on kaks võimalust, mis on väga erinevad: sisemine ja välimine. Kui vedelikku väljastpoolt tarnitakse, pihustatakse segu düüsidega lõikeriista pinnale. See protsess on suhteliselt odav, hõlpsasti teostatav ega nõua palju tööd. Kuid välise jahutusvedeliku toite korral ei tohiks tööriista pikkuse ja augu läbimõõdu suhe olla suurem kui 3. Lisaks on lõikeriistade vahetamisel lihtne teha positsiooniviga. Sisemise jahutusvedeliku toite korral tarnitakse aerosooli lõikeriista sees asuva kanali kaudu. L / D suhe peab olema suurem kui 3 ja positsioonivead on välistatud. Lisaks saab kiipe nende samade sisekanalite kaudu kergesti eemaldada. Minimaalne tööriista läbimõõt on jahutusvedeliku etteandekanali olemasolu tõttu 4 mm. See protsess on kallim, kuna jahutusvedelikku tarnitakse masina spindli kaudu. Jahutusvedeliku vähese varustusega süsteemidel on üks ühine joon: vedelik siseneb tööpiirkonda väikeste tilkade (aerosool) kujul. Samal ajal muutuvad peamisteks probleemideks mürgisus ja töökoha hügieenistandardite õigel tasemel hoidmine. Jahutusvedeliku aerosoolivarustussüsteemide kaasaegne areng võimaldab vältida töökoha üleujutusi, vähendada pritsimise ajal tekkivaid kaotusi, parandades seeläbi õhu jõudlust töökohal. Suur hulk madala jahutusvedelikuga varustussüsteeme toob kaasa asjaolu, et kuigi on võimalik valida vajalik piiskade suurus, pole paljudest näitajatest, nagu kontsentratsioon, osakeste suurus jne, hästi aru saada.

2.3. Jahutusvedelik väikese vooluga süsteemidele

Koos mineraalõlide ja veepõhiste lõikamisvedelikega kasutatakse tänapäeval ka estritel ja rasvalkoholidel põhinevaid õlisid. Kuna madala jahutusvedelikuga varustussüsteemides kasutatakse voolu määrimiseks mõeldud õlisid, mida pihustatakse tööpiirkonda aerosoolide ja õlivihma kujul, muutuvad prioriteediks töökaitse ja tööohutuse küsimused. Sellega seoses on eelistatav kasutada määrdeaineid, mis põhinevad estritel ja madala alkoholisisaldusega lisanditega rasvalkoholidel. Looduslikel rasvadel ja õlidel on suur puudus - madal oksüdatsioonipüsivus. Kui kasutatakse estritel ja rasvhapetel põhinevaid määrdeaineid, ei teki nende piirkonnas antioksüdantse stabiilsuse tõttu sademeid. Tabel 1 näitab andmeid estrite ja rasvalkoholide baasil valmistatud määrdeainete kohta.

Madala jahutusvedeliku varustusega süsteemide puhul on määrdeaine õige valik väga oluline. Heitmete vähendamiseks peab kasutatav määrdeaine olema madala toksilisusega ja dermatoloogiliselt ohutu, kõrge määrde- ja termilise stabiilsusega. Sünteetilistel estritel ja rasvalkoholidel põhinevaid määrdeaineid iseloomustab madal lenduvus, kõrge leekpunkt, madal toksilisus ja need on end praktiliselt kasutanud. Madala heitkogustega määrdeainete valiku peamised näitajad on leekpunkt ( DIN EN ISO 2592) ja Noacki aurustumiskadu ( DIN 51 581T01). t vsp peaks olema vähemalt 150 ° С ja aurustumiskaod temperatuuril 250 ° С ei tohiks olla suuremad kui 65%. Viskoossus temperatuuril 40 ° C> 10 mm 2 / s.

Sama viskoossuse korral on rasvalkoholil põhinevate määrdeainete leekpunkt madalam kui estripõhistel määrdeainetel. Nende lenduvus on suurem, seetõttu on jahutusmõju väiksem. Määrimisomadused on ka estripõhiste määrdeainetega võrreldes suhteliselt madalad. Rasvaseid alkohole saab kasutada seal, kus määrdumine pole hädavajalik. Näiteks hallmalmi töötlemisel. Malmis sisalduv süsinik (grafiit) annab määrdeefekti. Neid saab kasutada ka malmi, terase ja alumiiniumi lõikamisel, kuna tööpiirkond jääb kiire aurustumise tõttu kuivaks. Liiga suur aurustumine on aga ebasoovitav õhuudu tõttu tööpiirkonnas õhusaaste tõttu (ei tohiks ületada 10 mg / m 3). Estri määrdeained on kasulikud, kui on vaja head määrimist ja on palju laastujäätmeid, näiteks keermestamisel, puurimisel ja treimisel. Estri määrdeainete eeliseks on kõrge keemistemperatuur ja leekpunkt madalal viskoossusel. Selle tulemusena on volatiilsus väiksem. Samal ajal jääb detaili pinnale korrosioonivastane kile. Lisaks on estripõhised määrdeained kergesti biolagunevad ja neil on 1. klassi veereostus.
Tabel 2 esitab näiteid sünteetilistel estritel ja rasvalkoholidel põhinevate määrdeainete kasutamisest.

Allpool on loetletud peamised aspektid, mida võetakse arvesse väikese vooluga süsteemide jahutusvedeliku väljatöötamisel. Peamine asi, millele lõikamisvedelike väljatöötamisel tähelepanu pöörata, on nende madal lenduvus, mittetoksilisus, nõrk mõju inimese nahale koos kõrge leekpunktiga. Allpool on toodud optimaalsete lõikamisvedelike valiku uute uuringute tulemused.

2.4. Madala vooluga süsteemide õlivihma jahutusvedeliku moodustumist mõjutavate tegurite uurimine

Kui metallitöötlemisprotsessis kasutatakse vähese jahutusvedelikuga varustussüsteemi, tekib vedeliku tööpiirkonda tarnimisel aerosool ja välise pihustussüsteemi kasutamisel täheldatakse aerosooli kõrget kontsentratsiooni. Sellisel juhul on aerosooliks õline udu (osakeste suurus 1–5 mikronit), millel on kahjulik mõju inimese kopsudele. Uuriti õliudu moodustumist soodustavaid tegureid (joonis 5).

Eriti huvitav on määrdeaine viskoossuse mõju, nimelt õliudu kontsentratsiooni vähenemine (õliudu indeks) koos jahutusvedeliku viskoossuse suurenemisega. Uduvastaste lisandite toimet on uuritud, et vähendada selle kahjulikku mõju inimese kopsudele.
Oli vaja välja selgitada, kuidas jahutusvedeliku toitesüsteemis rakendatav rõhk mõjutab moodustuva õliudu kogust. Tekkinud õliudu hindamiseks kasutasime Tyndalli koonusefektil põhinevat seadet - tindallomeetrit (joonis 6).

Õliudu hindamiseks asetatakse tindallomeeter otsikust teatud kaugusele. Lisaks töödeldakse saadud andmeid arvutis. Allpool on hindamise tulemused graafikute kujul. Nendelt graafikutelt on näha, et õliudu moodustumine suureneb pihustusrõhu tõustes, eriti madala viskoossusega vedelike kasutamisel. Kahekordne pihustusrõhk põhjustab vastava udu mahu suurenemise ka kahekordseks. Kui aga pritsimisrõhk on madal ja seadmete käivitusomadused on madalad, suureneb ajavahemik, mille jooksul jahutusvedeliku kogus saavutab normaalse töö tagamiseks nõutavad määrad. Samal ajal suureneb õli uduindeks jahutusvedeliku viskoossuse vähenemisega oluliselt. Teisest küljest on pihustusseadmete käivitusvõime madala viskoossusega vedeliku kasutamisel suurem kui kõrge viskoossusega lõikamisvedeliku kasutamisel.
See probleem lahendatakse jahutusvedelikule uduvastaste lisandite lisamisega, mis vähendab erineva viskoossusega vedelike jaoks tekkiva udu hulka (joonis 7).

Selliste lisandite kasutamine võimaldab vähendada udu teket rohkem kui 80%, ilma et see kahjustaks süsteemi käivitusomadusi, jahutusvedeliku stabiilsust ega õliudu. Uuringud on näidanud, et udu teket saab oluliselt vähendada, kasutades õiget pihustusrõhku ja kasutatud jahutusvedeliku viskoossust. Positiivseid tulemusi annab ka sobivate uduvastaste lisandite kasutuselevõtt.

2.5. Puurimisseadmete madala jahutusvedeliku süsteemide optimeerimine

Katsed viidi läbi materjalidega, mida kasutati süsteemides, kus on vähe jahutusvedelikku (sügavpuurimine (pikkuse / läbimõõdu suhe üle 3) koos välise jahutusvedeliku tarnimisega), puurimisseadmetel DMG(Tabel 3)

Kõrge tõmbetugevusega (alates 1000 N / mm 2) toorikusse, mis on valmistatud legeerterasest (X90MoSg18), tuleb puurida auk. Kõrge süsinikusisaldusega terasest puur SE- kõrge paindetakistusega lõikeservaga varras, kaetud PVD-TIN... Jahutusvedelik valiti optimaalsete töötingimuste saamiseks, võttes arvesse välist toiteallikat. Uuriti eetri (jahutusvedeliku aluse) viskoossuse ja spetsiaalsete lisandite koostise mõju külviku kasutusiga. Katsestend võimaldab mõõta lõikejõudude suurust z-suunas (sügavus), kasutades Kistleri mõõteplatvormi. Spindli jõudlust mõõdeti kogu puurimiseks vajaliku aja jooksul. Koormuste mõõtmiseks ühes puuris kasutatud kaks meetodit võimaldasid koormusi kogu katse vältel määrata. Joonisel fig. 8 näitab kahe samade lisanditega estrite omadusi.

Roman Maslov.
Välisväljaannete materjalide põhjal.

Metallist lõikamise eelised ilma lõikamisvedelikku (jahutusvedelikku) või kuivlõiget kasutamata kõlavad valdavalt: säästab jahutusvedeliku ja selle puhastamise tegevuskulusid ning suurendab tootlikkust. Siiski ei piisa jahutusvedeliku toiteventiili lihtsalt sulgemisest. Kuivatöötluse läbiviimiseks tuleb masinat funktsionaalselt muuta.

Tavapärasel lõikamisel täidab jahutusvedelik järgmisi põhifunktsioone: jahutamine, määrimine, laastude eemaldamine ja saastest puhastamine. Kui jahutusvedeliku kasutamine on välistatud, peavad masin ja tööriist need funktsioonid kompenseerima.

Määrimiskompensatsioon

Jahutusvedeliku määrimine levib kahes suunas. Ühelt poolt määritakse detaili ja tööriista vahelist hõõrdepinda ning teiselt poolt määritakse tööpiirkonna liikuvaid elemente ja tihendeid. Masina tööpiirkond, siin asuvad liikuvad osad ja laastude evakueerimine peavad olema kavandatud kuivade laastude käitlemiseks. Lõikamisel ei ole aga alati võimalik määrimisest keelduda, näiteks puurides läbi terve alumiiniumisulami. Seda tüüpi töötlemine nõuab määrdeaine tarnimist minimaalsetes mõõdetud kogustes õlivihma kujul, mis tarnitakse surve all lõiketeradele ja puuri laastekanalitele. Selline määrdeaine vähendab tõhusalt kuumuse teket lõikamise ajal ja materjali nakkumist tööriistaga, mis viib selle jõudluse vähenemiseni. Mõõdetud määrdevaruga on selle tarbimine 5..100 ml / min, seega on laastud kergelt õliga niisutatud ja neid saab kuivana eemaldada. Õlisisaldus sulatamiseks saadetud laastudes, õige süsteemi seadistusega, ei ületa lubatud väärtust - 0,3%.

Määrdeaine doseeritud kogus suurendab osa, kinnituse ja masina kui terviku saastumist ning võib vähendada töötlemisprotsessi usaldusväärsust. Külviku lõikeservade õlitamise parandamiseks peavad kuiva töötlemisega masinad olema varustatud sisemise õliudu toitesüsteemiga spindli augu kaudu. Seejärel juhitakse aerosool padrunis ja tööriistas asuva kanali kaudu otse selle lõikeservadesse. Jahutusvedeliku doseerimissüsteemide põhinõue on kiire ja täpselt kontrollitud õliudu ettevalmistamine. Sellest sõltub mitte ainult tööriista kaitse, vaid ka puhtus tööpiirkonnas.

Jahutuse kompenseerimine

Jahutusvedeliku jahutusmõju tagasilükkamist tuleb kompenseerida ka masina konstruktsioonimuudatustega.

Lõikamisprotsessi käigus muundatakse mehaaniline töö peaaegu täielikult soojuseks. Sõltuvalt lõikeparameetritest ja kasutatavast tööriistast jääb 75: 95% soojusenergiast toorikust eemaldatud laastudesse. Kuivatöötluse ajal täidab see tööpiirkonnast tekkiva soojuse eemaldamise funktsiooni. Seetõttu on oluline minimeerida selle soojustranspordi mõju töötlemise täpsusele. Ebaühtlane temperatuuriväli masina tööpiirkonnas ja soojusenergia punktiline ülekandmine detailile, kinnitusvahendile ja masinale tervikuna mõjutavad täpsust.

Laastude kogunemise võimalus seadmele ja masinaosadele tuleks välistada. Seega on selge, et ülevalt töötlemine on ebasoodne võimalus. Soojusenergia kahjuliku mõju piiramiseks peaks masin olema projekteeritud nii, et üksikute üksuste ja masinaosade termilised deformatsioonid ei mõjutaks tööriista asendit selle osa suhtes.

Jahutusvedeliku loputustoimingu hüvitis

Kuna jahutusvedelikku ei kasutata, tekivad materjalide, näiteks malmide või kergmetallide töötlemisel tolm ja väikesed laastud, mida vedelik enam ei seo. Tihendid ja kaitseseadised peavad olema hõõrdumise eest täiendavalt kaitstud.

Kuna kiibi paisumistee suund ei ole üheselt mõistetav, tuleks kasutada raskusjõudu. Selleks on vaja tagada laastude takistamatu kukkumine tööruumi alumises osas paiknevale tühjenduskonveierile. Igast horisontaaltasandist saab laastuakumulaator ja see võib mõjutada töötlemise usaldusväärsust.

Vaakumimissüsteemid on veel üks kiipide eemaldamise viis. Peamine nõue on see, et imemisotsik asetatakse tööpiirkonnale võimalikult lähedale, et suurendada kiibi kogumise usaldusväärsust. Soovitada võib süsteeme, kus düüs on paigaldatud spindlile või tööriistale, ja

millesse düüs on paigaldatud programmeeritava pöördega järelrežiimis. Mõnel juhul, näiteks otsfreesiga tasapindade freesimisel, saab imemõju tõhustada, kasutades veski kellakujulist kaitset. Ilma selleta on vaja võimsat õhuvoolu, et püüda suurel kiirusel minema lendavaid laaste.

Imemissüsteem peab ennekõike eemaldama tolmu ja liigse õliudu ning suurte laastude eemaldamine on laastukonveieri ülesanne. Väikseimate osakeste imemine on väga oluline, sest aerosooliga segades moodustavad need tahke mudakihi. Imemissüsteemi õhk suunatakse tagasi keskkonda ja see tuleb imemisproduktidest põhjalikult puhastada.

Kuivatöötluse ohutusaspektid

Kuivatöötlemisel arvestage tolmu plahvatuse võimalusega tööpiirkonnas. Seetõttu tuleb tolmuimemisotsik paigutada nii, et vältida kriitilise tolmukontsentratsiooniga piirkondade tekkimist.

Õliaerosooli süttimisoht, nagu näitavad Karlsruhe ülikooli tööpinkide ja tehnoloogiliste seadmete instituudis tehtud uuringud, on äärmiselt ebatõenäoline. Seda ohtu ei saa arvesse võtta imemissüsteemide ja kaupluste kliimaseadmete kasutamisel. Kõik need avaldused võivad peletada väiketootmist ja üksikute osade tootjaid. Paljud inimesed kujutavad ette, et üleminek jahutusvedelikuga lõikamisest kuivlõikamisele on palju lihtsam.

Tee kuiva protsessiga mitme ülesande juurde

Tööpingitööstusettevõte, kes teab täpselt, kuhu minna, on Hüller Hille. See terviklike süsteemide tarnija on kohustatud pakkuma kvaliteetset töötlust automatiseeritud seadmetes. Samad nõuded peaksid kehtima kõigile kuivtehnoloogia masinatele. Näitena on joonisel fig 1 näidatud autoratta kronsteini töötlemiseks mõeldud tehnoloogilise süsteemi tootmismoodul. Kõigil moodulisse kuuluvatel masinatel töödeldakse 3-vahetustega tööga 1400 paari sulgu jahutusvedeliku doseerimisega. Töödeldud materjal on alumiinium.

Mõõdetud määrimisvarustus kergsulamite lõikamisel

Kui laias valikus hallmalmi saab teostada täiesti kuiva töötlemist, siis alumiiniumi- ja magneesiumisulamite puurimisel, riivimisel ja koputamisel on protsessi usaldusväärsuse tagamiseks vajalik jahutusvedeliku mõõtmine. Vastasel juhul on laastu soonte ummistumise tõttu oht tööriista sagedaste rikete ja kogunemise tekkeks, mis takistab kvaliteetse töötlemise saamist.

Peamine aspekt on määrdeaine tarnimine. Jahutusvedeliku doseeritud varustuse korral on see õhu-õli segu (aerosool).

Praegu kasutatavad süsteemid on vastavalt aerosoolivarustuse tüübile jagatud välisteks ja sisemisteks. Kui välise toiteallikaga saab aerosooli või üksikuid õlitilku tarnida otse tööriista lõikeservadesse, sisemise toiteallikaga, siis doseeritakse õli läbi spindli ja tööriista kanali lõiketsooni. Siin on ka 2 tehnilist lahendust: 1-kanaliline ja 2-kanaliline toide. Kahe kanaliga ühenduse korral juhitakse õhk ja õli spindlisse eraldi ning segatakse vahetult enne tööriistale toomist. See võimaldab segu kiiresti tööpiirkonda toimetada ja lühendab kiiresti pöörlevate osade sees olevat aerosooliteed, vähendades seeläbi kihistumise ohtu.

Joonisel fig. 2 kujutab lahendust, mida Huller Hille kasutas aerosoolikomponentide eraldi kohaletoimetamiseks pöörleva jaoturi abil spindlile. Õli siseneb doseerimisseadmesse, mis sunnib selle pulbermetallurgia korpusesse. Korpus on õli ja selle segisti reservuaar koos sissepuhkeõhuga. Aerosool tekib vahetult enne instrumendi kanalisse sisenemist. See loob minimaalse tee lõiketera juurde, kus võib tekkida kihistumine. Seade võimaldab täpselt kontrollida õlisisaldust aerosoolis ja seeläbi täpsemalt kohaneda erinevate instrumentide töötingimustega.

Lisaks võimaldab seade jahutusvedeliku doseeritud toite kiiresti sisse ja välja lülitada. Sõltuvalt instrumendi kanali konstruktsioonist võib reaktsiooniaeg olla 0,1 s. See võimaldab õlivarustuse positsioneerimise ajal välja lülitada, mis aitab vähendada õlikulu ja masina saastumist.

Selle tulemusena oli silindripea eksperimentaalsel töötlemisel keskmine õlikulu 25 ml / h, vaba niisutusega töötlemisel ulatub aga tarbimine 300: 400 l / min.

Praegu viiakse surnud tsoonide kõrvaldamiseks läbi jahutusvedeliku doseerimissüsteemi katsetest, mille eesmärk on suurendada aerosooli homogeensust, vähendada õlisisaldust ja optimeerida aerosoolivarustuse konstruktsiooni läbi varre tüübi.<полый конус>... Nende probleemide lahendamine vähendab õlikulu ja masina saastumist. Uuritakse määrdejoa adaptiivse juhtimise võimalust sõltuvalt mahulise voolu määratud ja mõõdetud väärtustest. See võimaldab säilitada püsivaid määrimistingimusi koos temperatuuri, viskoossuse ja tööriista sisemise geomeetria muutustega.

Masina tööpiirkonna optimeerimine

Lisaks spindlile, mis on konstrueeritud vastavalt sisemise õõnsuse kaudu doseeritud määrimise nõuetele, on Huller Hille välja andnud mitmeotstarbelise masina, mis on ette nähtud osade töötlemiseks kuiva tehnoloogiat kasutades. Kiibi usaldusväärse eemaldamise aluseks on tööpiirkonna kujundus. See välistab igasugused servad ja tasapinnad, millele kiibid võivad koguneda. Akende suurust langevate laastude vabaks läbipääsuks, mida piiravad järsud seinad (kaldenurk üle 55 0), on suurendatud. Värvimata terasplekk minimeerib laastude nakkumist ja põletusjälgi.

Seadme paigaldamine osaga vertikaalseinale on oluline laastude takistamatuks kukkumiseks (joonis 3). Osade abil satelliitide vahetamise masinal kasutatakse horisontaaltelje ümber pööratud sisemist manipulaatorit. Muutmisasendis võtab toorik oma tavapärase vertikaalse asendi ja selle saab käsitsi või automaatselt asendada välise manipulaatoriga, mis ühendab masina transpordisüsteemiga.

Laastude eemaldamisel tööpiirkonnast kasutatakse tolmuärastussüsteemi. Vastavalt EMÜ riikide nõuetele asub imemisotsik laastukonveieri võrgu all. See võtab kokku tolmuosakesed, aerosoolijäägid ja väikesed laastud. Jämedad laastud püütakse konveierivõrgu abil kinni ja eemaldatakse. See lahendus võimaldab vähendada tolmueemaldussüsteemi võimsust.

Hoolimata detaili kinnitamise parimast võimalusest, ei eemaldata mõnel juhul laastud vabalangemise teel, näiteks kui töödeldakse kereosi, millel on sisemised õõnsused, kuhu need võivad koguneda. Sellistel juhtudel on masin varustatud ümmarguse lauaga, mille pöörlemiskiirus on 500 min -1 võrreldes tavaliste masinatega 50 min -1. Kiire pöörlemise ajal väljutatakse laastud detaili õõnsustest, eriti kui vahetamise ajal on see aeg -ajalt horisontaalasendisse seatud.

Oluline aspekt on masina saastumine. Väikesed õliga niisutatud laastud katavad tööpiirkonna masinasõlmed üsna paksu kihiga. Kui suure kineetilise energia tõttu on lendavaid suuri laaste imemisega raske eemaldada, siis väikesed, mis on saastumise põhikomponent, on kergesti eemaldatavad. Seetõttu on tolmuimeja kasutamine reostustõrje peamine komponent.

Praeguseks uurimisobjektiks on universaalselt kasutatavate tolmueemalduslahenduste otsimine erinevat tüüpi tööriistadele või ajakirja ja automaatse tööriistavahetussüsteemi manipulaatori kasutamise võimalused imemisseadmete automaatseks vahetamiseks.

Termiline efekt

Termilised probleemid puudutavad nii kinnitusseadmeid kui ka töötlemisprotsessi ja masinat tervikuna. Masinal peab olema termosümmeetriline disain. 3-teljelised seadmed, mis tarnitakse koos Spechti sarja masinatega, vastavad nendele tingimustele. Sisemine manipulaator, mis on pööratav vertikaaltasandil, satelliidi jaoks koos osaga on paigaldatud kahele toele raamitüübis, mis tagab ka konstruktsiooni termosümmeetria. Seega on tagatud masina termiliste deformatsioonide ühtlus detaili pinnaga risti. Ülaosas on hammas ühendatud 3-teljelise sõlmega. Koos voodi alumises osas oleva kimbuga hoiab konstruktsioon ümbermineku. Tekib netotõlge, mida saab arvesse võtta hüvitise kehtestamisega.

Termosümmeetria ei takista aga vigade tekkimist piki Z-telge, õiglaselt spindli ja masina osade pikenemise tõttu. Üldiselt on töötlemistoimingud, mis nõuavad täpset positsioneerimist piki Z-telge, vähem levinud. Kuid Hüller Hille pakub selle telje jaoks lisavõimalusi aktiivseks veakompensatsiooniks. Seega on Specht 500T masin varustatud laseritööriista purunemissüsteemiga. Kontrollmärkide asukoht spindlil ja kinnitusel registreeritakse laserkiirega, mille abil määratakse asendimuutus ja viiakse sisse parandus.

Töötlemisprotsessi ülesehitus määrab täpsuse

Protsessi kavandamine on täpsuse saavutamiseks endiselt kriitiline. Kuiva ja märja töötlemise toimingute järjestust on oluliselt muudetud. Enamikul juhtudel pole protsessi järjestuse otsene üleviimine märjalt kuivale soovitav. Teisest küljest ei ole kuivtehnoloogias kasutatav konsistents märja tehnoloogia puhul kahjulik. Seetõttu võib kuivtöötlemise kontseptsioone kasutada igal juhul.

Kõige sagedamini tarnitakse lõikamisvedelik töötlemispiirkonda vabalt langeva joaga. Jahutusvedelik voolab 0,03–0,1 MPa rõhul (see tähendab raskusjõu mõjul) erinevate konstruktsioonide pihustitest.

Lisaks niisutusmeetodile on olemas järgmised vedeliku kohaletoimetamise tüübid:

• survejuga;
• pihustatud olekus õhu-vedeliku segu pihustamine;
• lõikeriista korpuse kanalite kaudu.

Survejuga toitmist kasutatakse laialdaselt sügavate aukude puurimisel. Jugarõhk varieerub tavaliselt vahemikus 0,1-2,5 MPa, kuid võib ulatuda 10 MPa-ni.

Survejuga saab tarnida nii töötlemistsooni (tööriista tagumise serva küljelt) kui ka tööriista korpuses olevate kanalite kaudu. Töötlemispiirkonda toimetamisel ulatub survejoa kiirus 40-60 m / s. Pritsmete vähendamiseks on soovitatav jahutusvedeliku vool hargneda: otse voolu osa õhukese survejoa kujul ja osaline niisutamine.

Jahutusvedeliku varustamisel kõrgsurvejugaga täheldatakse järgmisi puudusi:

• raskused jahutusvedeliku joa soovitud suuna tagamisel tööriista lõiketerale;
• vajadus jahutusvedeliku põhjaliku puhastamise järele, et vältida otsiku ummistumist;
• masina kohustuslik varustus spetsiaalse pumbajaamaga;
• tugev vedeliku pritsimine.

Pihustatud jahutusvedeliku tarnimiseks segatakse vedelik õhuga ja suunatakse lõiketsooni. Selline jahutusvedeliku tarnimine on tõhusam kui pihustuseta jahutamine, kuna aerosooljahutusvedeliku füüsikaline ja keemiline aktiivsus on suurem. Lisaks iseloomustab pihustusmeetodit äärmiselt väike jahutusvedeliku tarbimine.

Pihustusjahutust kasutatakse siis, kui vedelikuga kastmine on võimatu või ebaefektiivne, kui on vaja parandada töötingimusi, et vähendada osade temperatuurideformatsioone töötlemise ajal.

Jahutusvedelikku aerosoolide kujul kasutatakse moodulmasinatel, automaatliinidel ja CNC-masinatel, sealhulgas mitmeotstarbelistel.

Toitmine tööriista korpuses olevate kanalite kaudu on väga tõhus, kuid piiratud tööriistavaliku korral võimalik. See tehnoloogia on laialt levinud sügavate aukude töötlemisel spiraal-, püstol- ja ümmarguste puuride, kraanide, avadega. Jahutusvedeliku varustamiseks pöörlevatele tööriistadele sisekanalitega kasutatakse spetsiaalseid padruneid ja õlivõtjaid.

Sügavad augud puuritakse laastude välise või sisemise evakueerimise ja jahutusvedeliku tarnimisega.

Suurimad raskused tekivad jahutusvedeliku varustamise tehnoloogia valimisel sügavate aukude töötlemiseks väikese suurusega tööriistaga, millel pole sisekanaleid. Nendel juhtudel on soovitatav toita lõikamispiirkonda mitu vedelikujuga ühtlaselt mööda koonust, mille telg langeb kokku lõikeriista teljega ja ots asetseb pilu jigipuksi ja tooriku vahel .

Sügavate aukude töötlemisel on paljulubav ka jahutusvedeliku tarnimine impulss (löök) meetodil. Niisiis, kui jahutusvedelikku tarnitakse sagedusega 10–13 Hz, on laastude töötlemise, purustamise ja eemaldamise tootlikkus 2–2,5 korda suurem kui jahutusvedeliku pideva survejoaga varustamisel.

Mõningate puurimistoimingute puhul, kui süvistatakse alla kahe läbimõõduga auke ja väikese läbimõõduga auke, uputatakse ja riivitakse jahutusvedelikku rõngakujuliste pihustite kaudu.

Selleks, et puurimise ajal puitlaastud saaksid hästi evakueerida, tuleb tööriista kaudu jahutusvedelikku tarnida.

Puidu puurimiseks hea laastude eemaldamiseks tuleb tööriista kaudu jahutusvedelikku tarnida. Kui masin ei ole varustatud spindlijahutussüsteemiga, on soovitatav jahutusvedelikku tarnida spetsiaalsete pöörlevate adapterite kaudu. Kui augu sügavus on väiksem kui 1xD, on lubatud kasutada välist jahutust ja vähendatud režiime. Diagramm näitab jahutusvedeliku tarbimist erinevat tüüpi puuride ja materjalide jaoks. Jahutusvedeliku tüüp Soovitatav emulsioon 6-8%. Roostevaba terase ja ülitugevate teraste puurimisel kasutage 10% emulsiooni. Kui kasutate IDM puurpeasid, kasutage roostevaba terase ja kõrge temperatuuriga sulamite puurimiseks 7-15% mineraal- ja taimeõlipõhiseid emulsioone. Puurimine ilma jahutusvedelikuta Puidukanalite kaudu on võimalik puistata malmi ilma jahutusvedelikuta õlivaruga. Puuripea kulumise sümptomid Läbimõõdu muutus 0> D nominaalne + 0,15 mm D nominaalne (1) Uus pea (2) Kulunud pea Vibratsioon ja müra suurendavad oluliselt voolukiirust Jahutusvedeliku vool (l / min) Minimaalne jahutusvedeliku rõhk (bar) Puuri läbimõõt D ( mm) Puuri läbimõõt D (mm) Eripuuride puhul, mis on suuremad kui 8xD, on soovitatav kõrge jahutusvedeliku rõhk 15–70 baari.