Охлаждането и смазването играят решаваща роля в машинната обработка на швейцарски струг, прецизен производствен процес, широко използван в различни индустрии. Като доставчик на Swiss Lathe Machining разбирам значението на тези фактори за осигуряване на висококачествено производство, удължаване на живота на инструмента и подобряване на цялостната ефективност на машинната обработка. В този блог ще разгледам изискванията за охлаждане и смазване при обработката на швейцарски струг.
Значението на охлаждането при обработката на швейцарски струг
Генериране на топлина при обработка
По време на обработката на швейцарски струг се генерира значително количество топлина. Тази топлина идва от няколко източника. Основният източник е триенето между режещия инструмент и детайла. Докато инструментът прорязва материала, контактът и относителното движение между тях предизвикват преобразуване на механичната енергия в топлинна енергия. Например, когато се обработват твърди метали като неръждаема стомана или титан, свойствата с висока якост на материалите изискват повече сила от режещия инструмент, което води до повече генериране на топлина.
Друг източник на топлина е деформацията на материала на детайла. Докато инструментът срязва и отстранява материала от детайла, материалът претърпява пластична деформация. Този процес на деформация също отделя топлина. Ако не се управлява правилно, тази топлина може да има няколко отрицателни въздействия върху процеса на обработка.
Отрицателни ефекти от прекомерната топлина
Прекомерната топлина може да доведе до термично разширение както на режещия инструмент, така и на детайла. В случая на режещия инструмент термичното разширение може да промени неговата геометрия, което да повлияе на точността на рязането. Например, малка промяна в режещия ръб на инструмента поради термично разширение може да доведе до неточности в размерите на обработваната част. От страната на детайла термичното разширение може да причини изкривяване или изкривяване, което затруднява спазването на необходимите допуски.
Освен това високите температури могат да намалят твърдостта и устойчивостта на износване на режещия инструмент. Инструментът може да се затъпи по-бързо, което води до повишено износване и по-кратък живот на инструмента. Това не само увеличава разходите за смяна на инструмента, но също така изисква по-честа смяна на инструмента, което нарушава процеса на обработка и намалява производителността.
Изисквания за охлаждане
За справяне с проблемите, свързани с топлината, ефективното охлаждане е от съществено значение. Охлаждащата система при обработката на швейцарски струг трябва да може да отстранява топлината от зоната на рязане възможно най-бързо. Един от най-разпространените методи за охлаждане е използването на срязващи течности. Течностите за рязане, известни също като охлаждащи течности, се прилагат директно върху зоната на рязане.
Има различни видове флуиди за рязане, включително на водна основа, на маслена основа и синтетични течности. Охлаждащите течности на водна основа са популярни поради добрите си охлаждащи свойства и сравнително ниска цена. Те могат да абсорбират голямо количество топлина чрез изпарение и конвекция. Охлаждащите течности на маслена основа, от друга страна, предлагат по-добро смазване в допълнение към охлаждането. Те образуват тънък филм между режещия инструмент и детайла, намалявайки триенето и генерирането на топлина. Синтетичните течности са предназначени да осигурят комбинация от добри охлаждащи и смазочни свойства и често се използват при високопрецизни машинни операции.
Дебитът на флуида за рязане също е важен фактор. Трябва да е достатъчно, за да се гарантира, че зоната на рязане е непрекъснато наводнена с охлаждаща течност. Подходящата скорост на потока може да помогне за отвеждането на стружките, генерирани по време на обработката, предотвратявайки натрупването им в областта на рязане и причинявайки допълнително генериране на топлина. Освен това трябва да се контролира температурата на срязващата течност. Ако охлаждащата течност е твърде гореща, нейната охлаждаща ефективност ще бъде намалена.
Ролята на смазването при обработката на швейцарски струг
Намаляване на триенето
Смазването е също толкова важно при обработката на швейцарски струг. Основната функция на смазването е да намали триенето между режещия инструмент и детайла. Чрез образуване на смазващ филм, лубрикантът разделя двете повърхности в контакт, минимизирайки директния контакт метал с метал. Това намалява силата на триене, което от своя страна намалява количеството топлина, генерирано по време на рязане.
Например, при обработката на алуминиеви сплави, добрата смазка може значително да намали образуването на натрупани ръбове. Изграденият ръб е маса от материал на детайла, който прилепва към ръба на режещия инструмент. Може да промени геометрията на режещия инструмент, да повлияе на повърхността на обработвания детайл и да увеличи силата на рязане. Смазването помага да се предотврати образуването на натрупан ръб, като намалява сцеплението между инструмента и материала на детайла.
Подобряване на покритието на повърхността
Смазването също има положително въздействие върху повърхността на обработвания детайл. Добре смазаният процес на рязане води до по-гладка повърхност. Лубрикантът помага на режещия инструмент да се движи по-плавно по повърхността на детайла, намалявайки появата на драскотини и груби петна. Това е особено важно в приложения, където се изисква висококачествено покритие на повърхността, като например при производството на медицински устройства или аерокосмически компоненти.
Удължаване на живота на инструмента
Подобно на охлаждането, правилното смазване може да удължи живота на режещия инструмент. Чрез намаляване на триенето и износването, инструментът изпитва по-малко напрежение и щети по време на процеса на обработка. Това позволява на инструмента да поддържа своята производителност на рязане за по-дълъг период, намалявайки честотата на смяна на инструмента и подобрявайки цялостната ефективност на разходите на операцията по обработка.
Изисквания за смазване
Изборът на смазка зависи от няколко фактора, включително вида на материала на детайла, операцията на рязане и условията на обработка. За обща обработка на черни метали често се предпочитат лубриканти на маслена основа поради техните отлични смазочни свойства. Въпреки това, за цветни метали като алуминий или мед, лубрикантите на водна основа може да са по-подходящи, тъй като те могат да осигурят добро охлаждане и смазване, като същевременно е по-малко вероятно да причинят петна по повърхността на детайла.
Методът на нанасяне на лубриканта също е от решаващо значение. Може да се прилага по различни начини, като смазване с наводнение, смазване с мъгла или смазване с минимално количество (MQL). Смазването при наводняване включва непрекъснато подаване на голямо количество смазка към зоната на рязане. Този метод е ефективен за премахване на топлина и стружки, но може да доведе до по-висока консумация на смазка. Смазването с мъгла пръска фина мъгла от смазка върху зоната на рязане, което може да осигури достатъчно смазване с по-малко използване на смазка. MQL, от друга страна, използва много малко количество лубрикант, обикновено под формата на фина маслена мъгла, смесена със сгъстен въздух. Това е екологичен и рентабилен метод за смазване, който все още може да постигне добри резултати при обработка.
Охлаждане и смазване при различни машинни операции
Стругови операции
При струговане на швейцарски струг режещият инструмент се върти около детайла, за да отстрани материала. Охлаждането и смазването са от съществено значение за поддържане на режещия ръб на инструмента и осигуряване на точен контрол на размерите. Режещата течност трябва да бъде насочена точно към точката на рязане, за да отстрани ефективно топлината и стружките. Например, когато завъртате дълъг вал, охлаждащата течност трябва да се прилага по цялата дължина на зоната на рязане, за да се предотврати неравномерно нагряване и да се осигури последователно покритие на повърхността.
Фрезови операции
Операциите по фрезоване включват използването на въртящ се нож с множество зъби за отстраняване на материала от детайла. В този случай изискванията за охлаждане и смазване са по-сложни поради множеството режещи ръбове и различните сили на рязане. Режещата течност трябва да може да достигне до всички режещи ръбове, за да осигури равномерно охлаждане и смазване.CNC обработка на струговане и фрезованесъчетава предимствата както на операциите по струговане, така и на фрезоване, а правилното охлаждане и смазване са още по-важни за осигуряване на висококачествени резултати.
Сондажни операции
Пробиването е друга често срещана операция в машинната обработка на швейцарски струг.CNC пробиване на дълбочинни отвориизисква специално внимание към охлаждането и смазването. Тъй като свредлото прониква по-дълбоко в детайла, разсейването на топлината става по-трудно. Режещата течност трябва да бъде изкарана в отвора, за да се отстранят топлината и стружките от дъното на отвора. Недостатъчното охлаждане и смазване при пробиване на дълбоки отвори може да доведе до счупване на свредлото, лошо качество на отвора и повишено износване на инструмента.
Охлаждане и смазване в производството на прецизни прототипи
вПрецизно производство на прототипи, където високопрецизните части се произвеждат в малки количества, охлаждането и смазването са от изключително значение. Тесните допуски и висококачествените повърхностни покрития, необходими при прототипирането, изискват добре контролирана среда за обработка.
Изборът на методи за охлаждане и смазване трябва да бъде внимателно обмислен, за да се гарантира, че прототипните части отговарят на проектните спецификации. Например, при производството на прототип на прецизно медицинско устройство е необходимо използването на чиста и некорозивна режеща течност, за да се избегне всякакво замърсяване на частта. Освен това смазването трябва да е достатъчно, за да предотврати всякакви повърхностни дефекти, които биха могли да повлияят на функционалността на прототипа.
Заключение
В заключение, охлаждането и смазването са съществени аспекти на машинната обработка на швейцарски струг. Те са от решаващо значение за поддържане на точността, покритието на повърхността и живота на инструмента в процеса на обработка. Като доставчик на Swiss Lathe Machining, ние разбираме важността на тези фактори и имаме опит да осигурим оптималните решения за охлаждане и смазване за различни операции по обработка.
Независимо дали се нуждаете от високо прецизни части за космическата, медицинската или автомобилната промишленост, нашите усъвършенствани възможности за обработка на швейцарски струг, съчетани с подходящи техники за охлаждане и смазване, могат да гарантират, че получавате части, които отговарят на вашите точни изисквания. Ако се интересувате от нашите услуги за обработка на швейцарски струг, моля не се колебайте да се свържете с нас за доставка и допълнителни дискусии.
Референции
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Производствено инженерство и технология. Пиърсън Прентис Хол.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Рязане на метал. Бътъруърт - Хайнеман.
