Znaczenie cieczy obróbkowych w obróbce skrawaniem metalu
Ciecze obróbkowe, powszechnie znane jako chłodziwa, odgrywają istotną rolę w obróbce skrawaniem. Zrozumienie centralnej roli cieczy obróbkowych i ich efektywnego wykorzystania ma fundamentalne znaczenie dla optymalizacji wydajności obróbki.Ciecze obróbkowe, powszechnie znane jako chłodziwa, odgrywają istotną rolę w obróbce skrawaniem. Pełnią one wiele istotnych funkcji, takich jak usprawnienie operacji obróbki, wydajność odprowadzania wiórów i podniesienie jakości obrabianych części. W tym artykule przyjrzymy się krytycznej roli cieczy obróbkowych w obróbce skrawaniem, przeanalizujemy różne rodzaje dostępnych płynów obróbkowych, wyjaśnimy różne metody dostarczania i podkreślimy znaczenie ciśnienia, przepływu i kierunku. Zrozumienie centralnej roli cieczy obróbkowych i ich efektywnego wykorzystania ma fundamentalne znaczenie dla optymalizacji wydajności obróbki.
- Smarowanie:
Płyny chłodząco-smarujące zmniejszają tarcie między narzędziem skrawającym a obrabianym przedmiotem, co ma kluczowe znaczenie dla trwałości narzędzia i precyzji cięcia. Smarowanie to minimalizuje zużycie narzędzia i przedmiotu obrabianego, wydłużając jego żywotność i poprawiając dokładność cięcia.
- Rozpraszanie ciepła:
Cięcie metalu generuje znaczne ilości ciepła z powodu deformacji i usuwania materiału. Płyny chłodząco-smarujące pomagają rozproszyć to ciepło, zapobiegając przegrzaniu przedmiotu obrabianego i narzędzia tnącego, co może prowadzić do zużycia narzędzia, skrócenia trwałości narzędzia i deformacji przedmiotu obrabianego.
- Kontrola wiórów:
Właściwa kontrola wiórów zapewnia ich usuwanie z obszaru skrawania, zmniejszając ryzyko gromadzenia się wiórów, uszkodzenia narzędzia i wad powierzchni obrabianego przedmiotu. Pomagają w tym płyny obróbkowe, które pomagają w odprowadzaniu wiórów.
- Poprawa wykończenia powierzchni:
Ciecze obróbkowe przyczyniają się do gładszego wykończenia powierzchni obrabianego przedmiotu. Redukując odkształcenia i drgania wywołane wysoką temperaturą, pomagają osiągnąć lepszą jakość powierzchni, co ma kluczowe znaczenie dla obróbki wykańczającej.
- Chłodzenie narzędzia:
Utrzymywanie narzędzia tnącego w optymalnej temperaturze ma kluczowe znaczenie dla jego długowieczności i wydajności. Płyny chłodząco-smarujące pomagają w chłodzeniu narzędzia, zapobiegając jego przegrzaniu i utracie twardości.
- Zapobieganie rdzy:
Niektóre płyny obróbkowe zawierają inhibitory rdzy, które chronią obrabiany przedmiot i powierzchnie obrabiarek przed korozją. Jest to szczególnie ważne w środowiskach, w których występuje wilgoć.
- Ulepszona skrawalność:
Płyny obróbkowe mogą zwiększyć skrawalność niektórych materiałów, ułatwiając cięcie twardych lub wymagających materiałów, takich jak stal nierdzewna, tytan lub stopy żaroodporne.
- Korzyści dla środowiska i zdrowia:
Płyny obróbkowe mogą być opracowane tak, aby były przyjazne dla środowiska i bezpieczne dla operatorów. Redukują unoszące się w powietrzu cząsteczki, opary i kurz, poprawiając środowisko pracy.
- Zmniejszone zużycie narzędzia:
Zmniejszając tarcie, ciepło i zużycie narzędzi skrawających, płyny chłodząco-smarujące wydłużają żywotność narzędzia i zmniejszają częstotliwość wymiany narzędzi, poprawiając ogólną wydajność obróbki i opłacalność.
Ciecze obróbkowe są dostarczane do strefy skrawania na różne sposoby, w zależności od operacji obróbki i używanej obrabiarki:
- Chłodzenie zalewowe:
W przypadku chłodzenia zalewowego ciągły strumień cieczy obróbkowej jest kierowany na narzędzie skrawające i obrabiany przedmiot z różnych dysz lub kanałów. Metoda ta jest powszechnie stosowana w operacjach takich jak frezowanie, wiercenie i szlifowanie, gdzie potrzebna jest znaczna ilość chłodziwa do utrzymania temperatury narzędzia i przedmiotu obrabianego oraz do wypłukiwania wiórów.
- Systemy mgły:
Systemy mgłowe rozpylają ciecz obróbkową na drobne kropelki, tworząc delikatną mgiełkę, która jest kierowana w stronę strefy cięcia. Systemy te są powszechnie stosowane w operacjach obróbki, w których wymagane jest kontrolowane i minimalne chłodziwo, na przykład w obróbce z dużą prędkością.
- Chłodziwo podawane przez narzędzie:
Niektóre obrabiarki są wyposażone w systemy dostarczania chłodziwa przez narzędzie. System ten dostarcza ciecz obróbkową bezpośrednio przez narzędzie, zazwyczaj przez wewnętrzne kanały narzędzia, bezpośrednio do strefy skrawania. Jest skuteczny do wiercenia głębokich otworów i innych precyzyjnych zastosowań.
- Zewnętrzne dysze chłodziwa:
Zewnętrzne dysze chłodziwa są umieszczone blisko narzędzia skrawającego i obrabianego przedmiotu, aby precyzyjnie doprowadzać chłodziwo. Dysze te można regulować, aby skierować ciecz obróbkową do określonych obszarów narzędzia lub przedmiotu obrabianego.
- Minimalna ilość środka smarnego (MQL):
MQL to technika, która dostarcza minimalną ilość cieczy obróbkowej bezpośrednio do strefy skrawania w postaci drobnej mgiełki lub kropel. Jest stosowany w ekologicznej obróbce skrawaniem przy minimalnym nakładaniu płynów.
- Chłodziwo podawane pod wysokim ciśnieniem (HPDC):
Systemy wysokociśnieniowego kierowania chłodziwem wykorzystują specjalistyczne dysze i pompy wysokociśnieniowe do dostarczania cieczy obróbkowej pod bardzo wysokim ciśnieniem bezpośrednio do strefy skrawania. Metoda ta jest szczególnie skuteczna w przypadku ciężkich operacji obróbki skrawaniem i materiałów, które wymagają doskonałego chłodzenia i odprowadzania wiórów.
Ciecze obróbkowe występują w różnych rodzajach, z których każdy ma swój własny zestaw zalet i wad.
Wybór cieczy obróbkowej zależy od operacji obróbki, materiału obrabianego przedmiotu i oprzyrządowania:
- Oleje proste (Neat Oils):
Oleje proste składają się głównie z olejów na bazie ropy naftowej lub olejów naturalnych, takich jak oleje roślinne.
Zapewniają doskonałe smarowanie i nadają się do ciężkiej obróbki i materiałów generujących wysokie ciepło.
- Emulsji:
Emulsje są mieszaniną oleju i wody z dodatkami.
Są wszechstronne, oferują dobre właściwości chłodzące i smarne i można je dostosować do różnych zastosowań.
- Syntetyczne płyny obróbkowe:
Płyny syntetyczne są formułowane w całości z syntetycznych chemikaliów, oferując doskonałe właściwości chłodzące i smarujące.
Są mniej podatne na plamy na powierzchniach obrabianych przedmiotów i nadają się do szerokiej gamy materiałów.
- Inne specjalistyczne płyny obróbkowe:
Specjalistyczne płyny chłodząco-smarujące są przeznaczone do określonych zastosowań i materiałów, w tym wysokowydajnych płynów obróbkowych, opcji na bazie wody, płynów MQL i płynów chłodząco-smarujących z dodatkami.
Właściwa kontrola ciśnienia i przepływu chłodziwa ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia skutecznego chłodzenia i smarowania podczas obróbki skrawaniem:
Ciśnienie:
- Odpowiednie ciśnienie jest konieczne, aby zapewnić skuteczne dotarcie cieczy obróbkowej do narzędzia skrawającego i przedmiotu obrabianego.
- Idealny poziom ciśnienia różni się w zależności od operacji obróbki, narzędzia i materiału obrabianego przedmiotu.
Przepływ:
- Odpowiednie natężenie przepływu jest niezbędne do odprowadzania ciepła i wiórów powstających podczas procesu skrawania.
- Natężenie przepływu zależy od specyfikacji obrabiarki, operacji skrawania i rodzaju używanego płynu obróbkowego.
Kierunek:
- Kierunek przepływu chłodziwa ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia, że ciecz obróbkowa jest kierowana do miejsca, w którym odbywa się proces skrawania. Skuteczne ukierunkowanie zapewnia, że korzyści związane z chłodzeniem i smarowaniem są dostarczane dokładnie tam, gdzie są potrzebne, zwiększając trwałość narzędzia i jakość obrabianego przedmiotu.
Określone ciśnienie i natężenie przepływu wymagane dla danej operacji obróbki zależą od takich czynników, jak operacja obróbki, geometria narzędzia i płytki, materiał przedmiotu obrabianego, materiał narzędzia, możliwości obrabiarki i inne.
Ciecze obróbkowe są niezbędne w operacjach obróbki skrawaniem, oferując różne korzyści, od zwiększenia trwałości narzędzia po poprawę jakości obrabianego przedmiotu. Wybór cieczy obróbkowej oraz kontrola ciśnienia i natężenia przepływu mają kluczowe znaczenie dla optymalizacji wydajności obróbki i zapewnienia długowieczności narzędzi i sprzętu. Właściwy dobór i konserwacja cieczy obróbkowych przyczyniają się do wydajnych i ekonomicznych procesów skrawania metalu.
Inline Content - Survey
Current code - 5fce8e61489f3034e74adc64
