Chłodziwo do obróbki aluminium. Dobór chłodziwa do obróbki stopów aluminium

MG - historia marki:

Nie, MG nie jest literówką sławnych Amerykański producent GM to w rzeczywistości brytyjska marka samochodów sportowych, która została wprowadzona na rynek w 1924 roku. MG faktycznie oznacza Morris Garages, spółkę zależną Morris Motors, starego brytyjskiego producenta samochodów. Morris Garages był początkowo dealerem samochodów Morris w Oksfordzie, ale wkrótce zaczął sprzedawać własne zmodyfikowane wersje.

Początkowo samochody produkowane w MG były podwoziami Morris z nadwoziami wykonanymi przez Carbodies z Coventry. Modele te sprzedawały się całkiem dobrze, co skłoniło firmę do przejścia na więcej duża roślina aby nadążyć za popytem. W 1928 r. firma rozrosła się na tyle, że oddzieliła się od firmy macierzystej, a następnie MG przekształciło się w MG Car Company Limited. W tym samym roku pojawił się pierwszy oryginalny samochód MG, model 18/80, który nie był już oparty na podwoziu Morrisa.

W 1935 roku William Morris sprzedał firmę Morris Motors, którą później przejęła Organizacja Nuffield. To był początek firmy w wyścigach. Kolejna zmiana kierownictwa nastąpiła w 1952 roku, kiedy brytyjski silnik Firma (BMC) połączyła się z MG. W tym momencie historia firmy stała się „zamglona”. Próbując obniżyć koszty, zamknięto fabrykę MG, co wywołało nieoczekiwane niepokoje wśród pracowników i klientów.

Model MGB został wydany w 1962 roku. Nowoczesny i wygodniejszy niż jego poprzednik, był produkowany z pewnymi ulepszeniami do 1980 roku. GMC był produkowany w latach 1967-1969, ale jego duże rozmiary i złe prowadzenie sprawiły, że nie stał się ulubieńcem klientów.

Kiedy BMC zostało przejęte przez Rover Group w 1986 roku, MG stało się własnością British Aerospace w 1988 roku, a później, w 1994 roku, własnością BMW. Trwało to do 2000 roku, kiedy Niemcy odsprzedali go Brytyjczykom wraz z Roverem, który ogłosił zwycięstwo. Firma przekształciła się w MG Rover Group i rozpoczęła działalność w Longbridge w Birmingham.

Podczas gdy MG był własnością Rover Group, sprzedawali oni przemianowane sedany Austin, takie jak Metro, Maestro i Montego. Ponadto w 1992 r. wypuszczono dwumiejscowy MG RV8, a w 1995 r. szereg nowych modeli MGF. Był to pierwszy samochód masowo produkowany od lat 80-tych, kiedy produkcja została wkrótce przerwana.

Po sprzedaży MG przez BMW pojawiły się nowe modele, takie jak MG ZR, Rover 25 i MG ZS. Do 2005 roku zaprzestano produkcji Rovera i przemianowanych modeli MG, a pojawiły się pogłoski, że Chińczycy, a konkretnie Nanjing Automobile Group, byli zainteresowani kupnem brytyjskiej marki. W lipcu tego roku Nanjing wykupił już prawa do nazwy MG.

Fabryka w Longbridge kontynuowała produkcję modeli TF, podczas gdy nowy zakład w Chinach zajął się MG 7. Ponadto nowy zakład w Ardmore w stanie Oklahoma przejął globalną produkcję TF. Nowe pokolenie samochód sportowy, który miał ukazać się w 2008 roku, został ogłoszony w 2006 roku. Modele MG3, MG 5 i MG 7 również otrzymały kilka aktualizacji.

Większość operatorów obrabiarek ma trudności z wyobrażeniem sobie procesu obróbki bez użycia chłodziwa (chłodziwa). Jednak w niektórych przypadkach istnieje potrzeba obróbki na sucho, co może wynikać z braku odpowiedniego przygotowania sprzętu lub innych warunków pracy. Dane analityczne z różnych źródeł wskazują, że koszt zapewnienia chłodzenia przedmiotu obrabianego jest 2-3 razy wyższy niż koszt narzędzi skrawających. Ponadto społeczność światowa jest coraz bardziej zaniepokojona ochroną zdrowia i środowisko podczas pracy produkcyjnej. Utylizacja zużytego płynu do obróbki skrawaniem stanowi poważny problem dla większości przedsiębiorstw, a wdychanie jego oparów może spowodować znaczne szkody dla zdrowia ludzkiego. Ze względu na wysokie koszty utylizacji chłodziwa, europejski przedsiębiorstwa produkcyjne coraz częściej stosuje się technologie obróbki na sucho lub półsuche (z minimalną ilością chłodziwa), w przeciwieństwie do przedsiębiorstw w Stanach Zjednoczonych. Jednak kraje takie jak Niemcy nadal muszą liczyć się z obecną sytuacją gospodarczą i warunki pracy i użyj płynu chłodzącego. Zaproponowano już jednak nowe przepisy, które ograniczają stosowanie chłodziwa w obróbce skrawaniem.

Porozmawiajmy więcej o obróbce na sucho. Czy materiały można obrabiać bez chłodziwa? W większości przypadków możesz, ale to pytanie wymaga bardziej szczegółowego rozważenia.

Po pierwsze, płyn obróbkowy wykonuje szereg zadań:

Chłodzenie. Dlatego ciecz nazywa się chłodziwem.
Smar. Twarde materiały, takie jak aluminium, nawarstwiają się na krawędzi skrawającej, dlatego konieczne jest zmniejszenie tarcia, a co za tym idzie ich nagrzewania.
Czyszczenie wiórów. W wielu przypadkach to zadanie jest najważniejsze. Jeśli wióry uderzą w obrabianą powierzchnię, uszkodzą powierzchnię i spowodują znacznie szybsze stępienie narzędzia. W najgorszym przypadku frez lub frez włożony w szczelinę lub otwór może zostać zatkany wiórami, powodując ich przegrzanie lub nawet uszkodzenie.

W obróbce na sucho należy wziąć pod uwagę każdą z powyższych funkcji chłodziwa.

Smarowanie i osadzanie się na ostrzu

Porozmawiajmy o smarowanie. Najmniej uwagi poświęciłem temu tematowi, ale to nie znaczy, że smarowanie nie jest ważne w obróbce. Przede wszystkim smarowanie przyczynia się do więcej efektywna praca narzędzie tnące z mniejszą ilością ciepła. Gdy przednia krawędź noża ślizga się po obrabianym przedmiocie, nagrzewa się z powodu tarcia. Ponadto wióry również ocierają się o frez, generując dodatkowe ciepło. Smarowanie zmniejsza tarcie, a tym samym ciepło. Tak więc jedną z funkcji smarowania jest poprawa wydajności chłodzenia poprzez zmniejszenie wytwarzania ciepła. Główną funkcją środka smarnego jest zapobieganie narastaniu na krawędzi skrawającej. Każdy, kto widział, jak aluminium przykleja się do frezu, od razu rozumie wagę tego problemu. Narosty na krawędziach mogą bardzo szybko uszkodzić narzędzie, a tym samym opóźnić pracę.

Na szczęście obecność lub brak nagromadzeń zależy głównie od rodzaju przetwarzanego materiału. Najczęściej nagromadzenie występuje podczas obróbki aluminium i stali o niskiej zawartości węgla lub innych pierwiastków stopowych. W takim przypadku musisz użyć bardzo ostrych frezów o dużych kątach natarcia (dodatni kąt natarcia to twój przyjaciel!). Również rozpylanie niewielkiej ilości chłodziwa pomaga uporać się z tym problemem, a skuteczność tej metody nie ustępuje tradycyjnej metodzie. Co najważniejsze, nie zapomnij o wykonaniu tych czynności przed powstaniem zrostów między wiórami a obrabianą powierzchnią.

Czyszczenie wiórów

Kolejnym problemem związanym z obróbką na sucho jest usuwanie wiórów. Do tego celu można wykorzystać sprężone powietrze. Jednak ta metoda czyszczenia może nie być w pełni skuteczna w niektórych operacjach, takich jak wiercenie. Głębokie wytaczanie i wiercenie to dwie z najbardziej problematycznych operacji obróbki na sucho pod względem usuwania wiórów. Aby rozwiązać ten problem, możesz użyć powietrza procesowego dostarczanego do narzędzia, ale lepszym rozwiązaniem jest spryskanie niewielką ilością chłodziwa. Chłodziwo płynne sprawdza się w tym zadaniu lepiej, ponieważ ma większą gęstość, lepiej przenosi wióry i chłodzi obrabianą powierzchnię. Ale prawidłowe zastosowanie natrysku pozwala przedłużyć żywotność narzędzia w porównaniu do tradycyjnej metody opisanej powyżej. Należy zauważyć, że naturalne usuwanie wiórów jest bardziej efektywne na poziomych frezarkach i tokarkach niż na pionowych, zwłaszcza przy obróbce na sucho lub półsucho, ze względu na obecność grawitacji.

Chłodzenie

Porozmawiajmy o chłodzeniu. Temperatura jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na żywotność narzędzia skrawającego. Lekkie ciepło zmiękcza materiał, co pozytywnie wpływa na obróbkę. Jednocześnie silne nagrzewanie zmiękcza narzędzie tnące i prowadzi do jego przedwczesnego zużycia. Dopuszczalna temperatura zależy od materiału i powłoki narzędzia skrawającego. W szczególności węglik wytrzymuje znacznie wyższe temperatury niż stal szybkotnąca. Niektóre powłoki, takie jak TiAlN (azotek tytanowo-glinowy), wymagają wysokich temperatur pracy, dlatego narzędzia te są używane na sucho. Istnieje wiele przykładów, w których wycinanie chłodziwa przy zachowaniu technologii skutkuje dłuższą żywotnością narzędzia. Narzędzia z węglików spiekanych są podatne na powstawanie mikropęknięć w przypadku nagłych zmian temperatury podczas nierównomiernego nagrzewania i chłodzenia. Sandvik zaleca w swoim kursie edukacyjnym, aby nie używać chłodziwa, przynajmniej w dużych ilościach, aby zapobiec tworzeniu się mikropęknięć. Należy również zauważyć, że wysokie ciepło niekorzystnie wpływa na dokładność obróbki, ponieważ w wyniku nagrzewania zmienia się wielkość przedmiotu obrabianego.

Jak można schładzać obrabiane przedmioty bez chłodziwa? Najpierw spójrzmy na najczęstsze metody chłodzenia. Istnieją dwa rodzaje chłodziw - chłodziwa na bazie wody i chłodziwa na bazie oleju. Chłodziwa są najbardziej efektywne w chłodzeniu na bazie wody. Ile? Dane porównawcze przedstawia poniższa tabela:

płyn chłodzący	Ciepło właściwe	Stal A (hartowana) Spadek temperatury, %	Stal B (wyżarzona) Spadek temperatury, %
Powietrze	0.25
Olej z dodatkami (niska lepkość)	0.489	3.9	4.7
Olej z dodatkami (wysoka lepkość)	0.556	6	6
Wodny roztwór nawilżający	0.872	14.8	8.4
Roztwór wodno-sodowy, 4%	0.923	-	13
Woda	1.00	19	15

Po pierwsze, dane przedstawione w tabeli wskazują, że sprawność różnych rodzajów chłodziw bezpośrednio zależy od ich pojemności cieplnej właściwej. Po drugie, należy zauważyć, że powietrze jest najgorszym czynnikiem chłodniczym – jego właściwości są 4 razy gorsze od właściwości wody. Interesujące jest również to, że chłodziwa olejowe są prawie 2 razy gorsze od wody pod względem właściwości chłodzących. Biorąc pod uwagę ten fakt, a także kwestie bezpieczeństwa, nie jest zaskakujące, że wiele przedsiębiorstw stosuje chłodziwa na bazie wody - są to najlepsze chłodziwa. Jednak chłodziwa na bazie wody działają skutecznie tylko do określonej prędkości skrawania, a im wyższa prędkość, tym gorzej chłodzi materiał i narzędzie. Jedną z przyczyn tego zjawiska jest to, że przy dużej prędkości skrawania chłodziwo nie ma czasu na wniknięcie we wszystkie wgłębienia i pęknięcia w materiale. W efekcie chłodzenie staje się coraz mniej jakościowe, co skutkuje spadkiem wydajności chłodzenia narzędzia z węglika przy prędkości skrawania przekraczającej określoną wartość.

Można stosować powłoki żaroodporne, takie jak TiAlN, które nie wymagają chłodzenia, ale można się bez nich obejść. Na przykład do chłodzenia można użyć sprężonego powietrza, ale należy pamiętać, że do osiągnięcia wydajności porównywalnej do chłodzenia wodą potrzebne będą duże jego objętości. W przypadkach, w których wymagane jest chłodzenie, znacznie wydajniejsze jest zastosowanie nawilżonego powietrza zawierającego rozpyloną ciecz. Natrysk zapewnia również smarowanie, które może być przydatne w przypadku materiałów takich jak aluminium. Ponadto przy dużych prędkościach cięcia nawilżone powietrze lepiej wnika we wszystkie wnęki materiału niż woda z chłodzeniem wodnym.

Inną metodą chłodzenia jest zastosowanie schłodzonego powietrza. Istnieje wiele sposobów chłodzenia powietrza, które naturalnie schładza się, gdy wychodzi z dyszy, ale bardziej wydajnym rozwiązaniem jest użycie urządzenia zwanego rurką wirową. Powyższe dane dotyczące różnych rodzajów chłodziw, a także szczegółowe informacje dotyczące badań związanych z zastosowaniem rurek powietrznych i wirowych do chłodzenia można znaleźć w Praca naukowa Brian Boswell „Zastosowanie chłodzenia powietrzem i jego skuteczność w suchej obróbce materiałów”.

Ta praca może być bardzo przydatna, jeśli chcesz zrozumieć szczegóły. Boswell rozważa wyposażenie niektórych uchwytów tokarskich w kanały powietrzne, ale większość stwierdza, skuteczna opcja jest zastosowanie rurek wirowych. Jeśli zamierzasz używać tylko powietrza, musisz je skierować w odpowiednie miejsca, aby zapewnić skuteczne chłodzenie. Boswell stwierdził, że regulacja rurki wirowej jest znacznie łatwiejsza, ponieważ dysza może znajdować się dalej od przetwarzanego materiału. Jednocześnie urządzenie to jest w stanie schłodzić materiał tak skutecznie, jak tradycyjny system chłodzenia wodą.

Parametry obróbki na sucho materiałów

Załóżmy, że nie masz akcesoriów, takich jak rurka wirowa, ale do smarowania i usuwania wiórów używasz suchego lub nawilżonego sprężonego powietrza. Jak wpływa to na warunki obróbki (posuw i prędkość skrawania) w porównaniu z konwencjonalną obróbką na mokro?

Rozważ osobno taki parametr, jak posuw na ząb. Regulowaną wartością, w zależności od rodzaju chłodzenia, jest prędkość cięcia. W takim przypadku prędkość posuwu dla danego posuwu na ząb nieznacznie się zmniejszy.
W przypadku przekroczenia określonego progu prędkości skrawania regulacja w zależności od rodzaju chłodzenia nie działa. W większości przypadków system chłodzenia zostanie całkowicie wyłączony. Nazwijmy tę wartość progową krytyczną prędkością skrawania. Ta prędkość będzie nieco mniejsza, ale zdecydowanie można ją zaakceptować jako zalecaną prędkość dla narzędzi z powłoką TiAlN. Narzędzia z powłoką TiN (azotek tytanu) będą nadal pracować wydajniej przy tych prędkościach z chłodzeniem, więc krytyczna prędkość skrawania mieści się gdzieś pomiędzy prędkościami zalecanymi dla narzędzi z powłoką TiN i TiAlN. Oczywiście prędkość krytyczna będzie zależeć od rodzaju przetwarzanego materiału, więc nie ma uniwersalnej wartości dla wszystkich przypadków.
W przypadku prędkości skrawania poniżej krytycznej stosowany jest specjalny współczynnik korekcji. Podobnie jak prędkość krytyczna, współczynnik zależy od obrabianego materiału i przyjmuje wartości od 60% do 85%. Innymi słowy, dla niektórych materiałów stosuje się współczynnik 60% zalecanej prędkości (zalecenia producentów narzędzi opierają się na metodzie obróbki na mokro), podczas gdy dla innych materiałów współczynnik ten może wynosić nawet 85%. Współczynnik zależy od przewodności cieplnej materiału (stopy żaroodporne są dość trudne w obróbce, ponieważ słabo przewodzą ciepło, a podczas skrawania tworzy się duża ilość osadu), właściwości smarnych chłodziwa itp.

A co z jakością obróbki powierzchni?

To ostatnie pytanie dotyczące obróbki na sucho. Często jakość wykończenia na sucho jest niższa niż w przypadku obróbki na mokro. Na jakość wpływa wiele czynników, ale w większości przypadków wszystko sprowadza się do zmniejszenia prędkości skrawania. Aby zachować jakość obróbki, ważne jest, aby zrekompensować spadek prędkości za pomocą narzędzia o większym promieniu (np. frezu). Drugim czynnikiem jest smarowanie, które zmniejsza zużycie i zapewnia płynne cięcie. W takim przypadku pomoże Ci nawilżone powietrze.

Wyniki

Więc jakie są wnioski?

Oczywiste jest, że obróbka z użyciem chłodziwa przewyższa pod względem parametrów obróbkę na sucho lub półsuchą, jeśli nie uwzględni się kosztów chłodziwa i dysponujemy odpowiednim sprzętem. Jednak efekty nie są tak wyraźne, jak mogłoby się wydawać. Nawilżone powietrze może być wykorzystywane do obróbki materiałów lepkich, a rury wirowe i inne urządzenia chłodzące powietrzem są nie mniej skuteczne niż tradycyjna metoda na mokro. W takim przypadku będziesz mieć przynajmniej strumień sprężonego powietrza do oczyszczenia obrabianego przedmiotu z wiórów. Należy rozumieć, że obróbka na sucho prowadzi do zmiany prędkości skrawania o 20-25%. Posuw na ząb zależy od zastosowania chłodzenia wodnego. Właściwa orientacja dyszy doprowadzającej chłodziwo może zwiększyć posuw na ząb nawet o 5%, a podawanie chłodziwa pod wysokim ciśnieniem przez wrzeciono pozwala na jeszcze większy wzrost wydajności.

W niektórych przypadkach odmowa użycia chłodziwa jest nie lada wyzwaniem:

Stopy żaroodporne i tytan powinny być obrabiane na mokro, z wyjątkiem narzędzi, dla których zaleca się obróbkę na sucho. Powyższe materiały mają niewystarczającą przewodność cieplną, aby mogły być stosowane wyłącznie do chłodzenia powietrzem.
Materiały, które gromadzą się na krawędzi skrawającej (niektóre stopy nierdzewne i aluminium) wymagają użycia chłodziwa lub przynajmniej nawilżonego powietrza w celu zapewnienia smarowania.
Bez chłodziwa bardzo trudno jest usunąć wióry z głębokich otworów. Problem ten można rozwiązać dostarczając nawilżone powietrze pod ciśnieniem.

Pamiętać!

Jeżeli twój wrzeciono nie jest najszybszy na świecie, najprawdopodobniej będziesz musiał zmniejszyć prędkość cięcia z powodu niewystarczającej liczby obrotów na minutę. Dotyczy to zwłaszcza obróbki aluminium (lub innych miękkich materiałów, takich jak mosiądz), a także małych frezów z węglików spiekanych. Jednak w tym przypadku odrzucenie tradycyjnego chłodzenia cieczą nie jest krytyczne.
Często możliwe jest zwiększenie posuwu poprzez zmniejszenie grubości wióra.

Proces ciągnienia aluminium polega na obróbce ciśnieniowej metalu, podczas której przez otwór o mniejszej średnicy przeciągany jest detal o średnicy 7-19 mm. Produkcja polega na stosowaniu chłodziw (chłodziwa) określonego rodzaju.

W przypadku walcówki o przekroju od 7,2 mm do 1,8 mm obróbka odbywa się na wielu urządzeniach bez poślizgu. W tym przypadku stosuje się aluminium, które ma dużą gęstość.

Przy cieńszym rysunku (0,59-0,47 mm) aluminium jest obrabiane na maszynach przesuwnych. Prędkość obrabianego przedmiotu przechodzącego przez urządzenie wynosi 18 m/s. W tym przypadku smar do ciągnienia drutu stosuje się w postaci emulsji.

Wybór smarów zależy również od rodzaju sprzętu przetwórczego. Jeżeli technik rozpyli chłodziwo podczas pracy, należy wziąć pod uwagę objętość pompy. Ostatnio do formowania aluminium coraz częściej stosuje się materiały o niskiej lepkości.

Ponieważ formowanie aluminium powoduje wysokie stężenie cząstek ściernych, smary ciągnące muszą mieć niską lepkość. Wydłuży to żywotność chłodziwa i zwiększy ekonomikę procesu.

Ponadto obserwuje się wzrost lepkości wraz ze wzrostem rozdrobnienia przetwórstwa. Bardziej szorstkie procesy ciągnienia aluminium wymagają gęstszych olejów, podczas gdy płynne smary są stosowane do drobniejszych operacji.

Rysunek aluminiowy, dla którego płyn chłodzący ma zestaw wymaganych właściwości, powinien być wykonany na bazie olejów mineralnych lub substancji syntetycznych. To zmaksymalizuje ochronę powierzchni mechanizmów i przetwarzanych materiałów przed zużyciem i korozją.

Ciągnienie drutu aluminiowego z wyżarzaniem stawia zwiększone wymagania dla smarów pod względem ich charakterystyk temperaturowych. Podczas przeprowadzania takiego procesu osady nie powinny pozostawać na powierzchni materiału.

Światowej sławy producent chłodziw Wysoka jakość to niemiecka marka Zeller Gmelin. Firma ta opracowała gamę produktów, które pomagają zoptymalizować proces ciągnienia aluminium.

Sprzedaż płynów obróbkowych bezpośrednio od producenta

Najwyższej jakości chłodziwa do tego typu obróbki metali dostępne są pod nazwami Multidraw AL, Multidraw ALM, Multidraw ALF, Multidraw ALG. Każdy produkt spełnia określone warunki procesu ciągnienia.

Firma LLC „” ma prawo sprzedawać te chłodziwa w Rosji. Wszystkie produkty posiadają odpowiednie certyfikaty jakości oraz przeszły szereg badań laboratoryjnych. Reputacja producenta jest nienaganna. Gwarantuje to jakość smarów, które są sprzedawane w najlepszych cenach.

Naszym klientom oferujemy pełen zakres usług. Możesz kupić optymalny rodzaj smarów, kontaktując się z naszymi kompetentnymi specjalistami. Po zapoznaniu się z Państwa warunkami obróbki plastycznej, nasz doświadczony personel dobierze wymagany rodzaj produktu. Zminimalizuje to koszty produkcji i zwiększy konkurencyjność wyrobów gotowych.

Realizacja prowadzona jest hurtowo i detalicznie. Dostawa realizowana jest w możliwie najkrótszym czasie do niemal każdego miasta w naszym kraju. Obecność produktów we własnym magazynie pozwala na bardzo szybkie wysłanie zamówienia. Istnieje możliwość samodzielnej dostawy produktów z magazynu w Podolsku.

Zamów najlepsze płyny obróbkowe do procesu ciągnienia aluminium i korzystaj w mgnieniu oka ze smarów niemieckiej jakości!

W tym celu Quaker Chemical Corp. przeprowadzili serię testów obróbki czołowej półwyrobów aluminiowych, aby ocenić wpływ różnych chłodziw na moc skrawania i zużycie narzędzi. Podczas obróbki nowym narzędziem skrawającym chłodziwo nie miało wpływu na siły skrawania generowane przy tej samej prędkości skrawania. Jednak im bardziej narzędzie obrabiało przedmiot, tym większa różnica mocy potrzebna do efektywnej obróbki z różnymi chłodziwami.

Wyniki te pokazują, co następuje

W przypadku nowszych narzędzi skrawających wpływ płynu metalicznego na moc cięcia jest minimalny. Zatem różnica między wpływem dwóch różnych chłodziw na moc skrawania może nie być zauważalna, dopóki krawędzie skrawające narzędzia nie zaczną się zużywać.

Wzrost mocy podczas frezowania aluminium jest bezpośrednim skutkiem zużycia. pionierski nowatorski. Na szybkość tego zużycia ma bezpośredni wpływ zarówno prędkość skrawania, jak i płyn używany w obróbce metalu.
Zależności między tymi zmiennymi są liniowe (szybkość skrawania, zużycie krawędzi skrawającej i moc skrawania zwiększają się razem). Uzbrojeni w tę wiedzę, wytwórcy mogą potencjalnie przewidzieć stan krawędzi skrawającej w dowolnym momencie procesu frezowania, a także moc potrzebną przy innych, nieprzetestowanych prędkościach skrawania.

Wejście do laboratorium

Testy koncentrowały się głównie na dwóch rodzajach chłodziw: mikroemulsjach i makroemulsjach, z których każda była rozcieńczona w wodzie o stężeniu 5%. Główną różnicą między nimi jest wielkość zawieszonych kropel oleju. W makroemulsji cząstki o średnicy powyżej 0,4 mikrona, które dają nieprzezroczystość biały wygląd Płyn chłodzący Mikroemulsja ma mniejszą średnicę cząstek i ma półprzezroczysty wygląd.

Eksperyment przeprowadzono na trzyosiowej maszynie CNC Bridgeport GX-710. Półfabrykat był blokiem o wymiarach 203,2 na 228,6 mm na 38,1 mm ze stopu aluminium 319-T6, odlewanego, zawierającego miedź (Cu), magnez (Mg), cynk (Zn) i krzem (Si). Obróbkę prowadzono frezem czołowym o średnicy 18 mm z ośmioma płytkami o kącie natarcia 15 stopni i promieniach promieniowych 1,2 mm. Obrabiane na głębokości osiowej 2mm i promieniowej 50,8mm. Każda kompozycja chłodziwa była dostarczana do strefy skrawania na 28 przejść podczas frezowania z dwoma różne prędkości cięcie, 6096 obr/min (1460 m/min) i 8128 obr/min (1,946 m/min), do usuwania materiału 1321,6 cm3. Szybkości posuwu przy obu prędkościach wynosiły 0,5 mm na obrót (0,0625 mm na płytkę na obrót).

Prędkość, zużycie i moc

Pomiary mocy dla tego badania podczas przetwarzania uzyskano za pomocą instrumentalnego systemu sterowania i sterowania adaptacyjnego. Wyniki testów przedstawiono na wykresach w tym artykule. Zgodnie z oczekiwaniami więcej wysokie prędkości cięcie doprowadziło do wyższej prędkości przetwarzania. Jednak, jak opisano powyżej, w przypadku nowych frezów różnice w mocy cięcia między dwoma płynami były minimalne.

Na początku procesu właściwości materiału przedmiotu obrabianego i geometria krawędzi skrawającej są dominującymi czynnikami wpływającymi na moc skrawania. Różnice pomiędzy charakterystykami roboczymi ośrodka metalicznego pojawiły się dopiero po zmianie geometrii ostrza podczas zużycia. Wybór płynu do obróbki metali bezpośrednio wpływał na szybkość, z jaką to zużycie następowało, a zatem na wymaganą moc skrawania w dowolnym punkcie operacji frezowania.

Zakładając pewną podstawowy poziom wydajność dla dwóch porównywanych płynów, należy przeprowadzać testy, aż płytki zaczną się zużywać, aby określić, który płyn pozwala na utrzymanie wyższych prędkości skrawania przez dłuższy czas.

Zbudowane wykresy pozwoliły stwierdzić, że tempo przyrostu mocy można wykorzystać do przewidywania stanu wkładki w dowolnym punkcie operacji frezowania. Podobnie pomiary mocy wykonane przy różnych prędkościach skrawania można wykorzystać do uzyskania wymaganej mocy przy innych, niezweryfikowanych prędkościach skrawania.

Dowód

Podczas gdy oś x na rysunku 1 składa się z danych o objętości usuniętego surowca, na rysunku 2 zastosowano logarytm naturalny tej zmiennej. Wykreślenie objętości usuniętego w ten sposób materiału daje nachylenie, które jest dokładna prędkość, z którym moc wzrasta wraz z późniejszym przetwarzaniem. Ta mierzalna miara jest potrzebna do przewidywania zużycia narzędzi i wydajności skrawania przy różnych prędkościach skrawania. Jednak dane te pokazują tylko, że moc cięcia i usuwanie materiału wzrastają razem. Potwierdzenie zużycia płytki jest szczególnie ważne, ponieważ siła napędowa Zwiększenie mocy wymaga dodatkowych testów (w szczególności skorelowania nachylenia linii na rysunku 2 bezpośrednio ze zużyciem płytki, które występuje podczas obróbki).

Testy te dodały dwa dodatkowe chłodziwa: jeszcze jedną makroemulsję i jeszcze jedną mikroemulsję. Każdy z czterech płynów został zastosowany z prędkością skrawania 1,946 m/min. aż do usunięcia 660 cm3 materiału. Zapewniło to wystarczający czas na wystąpienie ścierania, aw niektórych przypadkach metalicznej adhezji. Następnie zmierzyliśmy zużycie kołnierzy dla czterech płynów w odniesieniu do parametru, który wiąże moc cięcia z objętością metalowej szczeliny (w szczególności nachylenie mocy w porównaniu z naturalną objętością usuniętego metalu). Jak pokazano na rysunku 3, potwierdziło to liniową zależność między zużyciem płytki a zwiększoną mocą skrawania podczas obróbki.

Inne ustalenia

Chociaż wyniki testów niekoniecznie muszą być ekstrapolowane poza frezowanie aluminium, badania pokazują, że mikroemulsja działa lepiej, jeśli celem jest obróbka z najwyższą możliwą prędkością. Dzieje się tak, ponieważ gęstsza mikroemulsja z kropelkami oleju o mniejszej średnicy ma tendencję do wydajniejszego odprowadzania ciepła niż makroemulsja i jej stosunkowo duże kropelki. Jednak transakcje dotyczyły więcej wolne prędkości cięcie, może przyczynić się do powstania makroemulsji i jej stosunkowo większej smarowności.

Bez względu na szczegóły Najlepszym sposobem Znalezienie odpowiedniego płynu chłodzącego polega na wypróbowaniu różnych preparatów w działaniu. Zrozumienie zależności między prędkością skrawania, zużyciem narzędzia i mocą skrawania oraz wpływem płynów obróbkowych na te czynniki ma kluczowe znaczenie dla dokonania właściwego wyboru.