Compoziția sozh-ului este să faceți singur tăierea aluminiului. Prelucrare uscata si semi-uscata. Caracteristici ale utilizării fluidelor de tăiere

Procesul de trefilare a aluminiului presupune prelucrarea metalului prin presiune, în timpul căreia o piesă de prelucrat cu un diametru de 7-19 mm este trasă printr-o gaură cu diametru mai mic. Producția presupune utilizarea fluidelor de tăiere (lichid de răcire) de un anumit tip.

Pentru sârmă cu secțiune transversală de 7,2 mm până la 1,8 mm, procesul de prelucrare are loc pe mai multe echipamente fără alunecare. În acest caz, se folosește aluminiu, care are o densitate mare.

Cu tragere mai fină (0,59-0,47 mm), aluminiul este prelucrat pe mașini de culisare. Viteza de trecere a piesei de prelucrat prin echipament este de 18 m/s. În acest caz, lubrifiantul de trefilare este utilizat sub formă de emulsie.

Alegerea lubrifianților depinde și de tipul de tehnologie de prelucrare. Dacă tehnicianul aplică lichid de răcire prin pulverizare în timpul funcționării, trebuie luat în considerare volumul pompei. Recent, materialele cu vâscozitate scăzută sunt mai des folosite pentru tratarea sub presiune a aluminiului.

Deoarece tratamentul sub presiune al aluminiului are loc cu formarea unei concentrații mari de particule de abraziune, lubrifianții de trefilare trebuie să aibă o vâscozitate scăzută. Acest lucru va prelungi durata de viață a lichidului de răcire și va face procesul mai economic.

Mai mult, se observă o creștere a vâscozității cu o creștere a fineței prelucrării. Procesele de tragere mai grosiere pentru aluminiu necesită uleiuri mai groase, iar pentru operațiuni delicate se folosesc lubrifianți lichizi.

Desenul de aluminiu, pentru care lichidul de răcire are un set de caracteristici necesare, trebuie creat pe baza de uleiuri minerale sau substanțe sintetice. Acest lucru va proteja maxim suprafețele mecanismelor și materialelor prelucrate de uzură și coroziune.

Desenarea sârmei de aluminiu cu recoacere impune cerințe crescute pentru lubrifianți pentru caracteristicile sale de temperatură. În efectuarea unui astfel de proces, nu trebuie să rămână depuneri pe suprafața materialului.

Marca germană Zeller Gmelin este un producător de renume mondial de lubrifianți de tăiere de înaltă calitate. Compania a dezvoltat o gamă de produse pentru a ajuta la optimizarea procesului de trefilare a aluminiului.

Vanzare lichide de taiere direct de la producator

Lichidanții de răcire de cea mai înaltă calitate pentru acest tip de prelucrare a metalelor sunt produși sub denumirile Multidraw AL, Multidraw ALM, Multidraw ALF, Multidraw ALG. Fiecare produs îndeplinește anumite condiții pentru procesul de desen.

Compania SRL „” are dreptul de a vinde aceste fluide de tăiere pe teritoriul Rusiei. Toate produsele au certificate de calitate adecvate și au trecut o serie de teste de laborator. Reputația producătorului este impecabilă. Acest lucru garantează calitatea lubrifianților, a căror vânzare se realizează la cele mai bune prețuri.

Oferim clienților noștri o gamă completă de servicii. Puteți cumpăra tipul optim de lubrifianți contactând specialiștii noștri competenți. După ce ați ascultat condițiile dumneavoastră pentru formarea metalului, personalul nostru experimentat va selecta tipul de produs dorit. Acest lucru va maximiza reducerea costurilor de producție și va crește competitivitatea produsului finit.

Implementarea se realizează cu ridicata și cu amănuntul. Livrarea se face in cel mai scurt timp posibil in aproape fiecare oras din tara noastra. Disponibilitatea produselor în depozitul propriu ne permite să trimitem o comandă foarte rapid. Există posibilitatea de auto-livrare a produselor dintr-un depozit din Podolsk.

Comandați cele mai bune fluide de tăiere pentru procesul de extragere a aluminiului și vedeți beneficiile utilizării lubrifianților de calitate germană în viitorul foarte apropiat!

Majoritatea operatorilor de mașini-unelte le este greu să-și imagineze un proces de prelucrare fără utilizarea unui fluid de tăiere (lichid de răcire). Cu toate acestea, în unele cazuri este nevoie de prelucrare uscată, care se poate datora lipsei de pregătire adecvată a echipamentului sau altor condiții de lucru. Datele analitice din diverse surse indică faptul că costul răcirii pieselor de prelucrat este de 2-3 ori mai mare decât costul sculelor de tăiere. În plus, comunitatea globală este din ce în ce mai preocupată de protecția sănătății și a mediului în timpul operațiunilor de producție. Eliminarea lichidului de tăiere uzat este o preocupare majoră în majoritatea întreprinderilor, iar inhalarea vaporilor acestuia poate provoca daune semnificative sănătății umane. Datorită costurilor ridicate de eliminare a lichidului de răcire, fabricile europene folosesc din ce în ce mai mult tehnologii de prelucrare uscată sau semi-uscă (cu o cantitate minimă de lichid de răcire), spre deosebire de fabricile din Statele Unite. Cu toate acestea, țări precum Germania trebuie încă să țină seama de condițiile economice și de producție actuale și să utilizeze fluide de tăiere. Cu toate acestea, au fost deja propuse noi reglementări care limitează utilizarea lichidului de răcire în prelucrare.

Să aruncăm o privire mai atentă la prelucrarea uscată. Materialele pot fi prelucrate fără a utiliza lichid de răcire? În cele mai multe cazuri, este posibil, dar această problemă necesită o analiză mai detaliată.

În primul rând, fluidul de tăiere îndeplinește o serie de sarcini:

Răcire. De aceea lichidul se numește lichid de răcire.
Lubrifiere. Materialele dure, cum ar fi aluminiul, creează acumulare pe muchia de tăiere, deci este necesar să se reducă frecarea și astfel căldura.
Curățarea de așchii.În multe cazuri, aceasta este sarcina cea mai importantă. Pătrunderea așchiilor pe suprafața prelucrată duce la deteriorarea acesteia din urmă și la o tocire mult mai rapidă a sculei. În cel mai rău caz, o freză sau o freză introdusă într-o fantă sau orificiu se poate înfunda cu așchii, ducând la supraîncălzire sau chiar la deteriorare.

La prelucrarea uscată, trebuie luate în considerare fiecare dintre funcțiile de mai sus ale fluidului de tăiere.

Ungerea și acumularea pe muchia de tăiere

Să vorbim despre lubrifiere. Am acordat cea mai mică atenție acestui subiect, dar asta nu înseamnă că lubrifierea nu este importantă în timpul procesării. Mai presus de toate, lubrifierea ajută unealta de tăiere să funcționeze mai eficient cu mai puțină căldură. Când marginea anterioară a tăietorului alunecă peste piesa de prelucrat, aceasta se încălzește din cauza frecării. În plus, așchii se freacă și de tăietorul, generând căldură suplimentară. Lubrifierea reduce frecarea și astfel căldura. Astfel, una dintre funcțiile lubrifierii este de a îmbunătăți eficiența răcirii prin reducerea generării de căldură. Funcția principală a lubrifierii este de a preveni acumularea pe muchia de tăiere. Oricine a văzut cum aluminiul se lipește de un tăietor înțelege imediat importanța acestei probleme. Acumularea muchiilor poate duce foarte rapid la deteriorarea sculei și, prin urmare, întârzieri în lucru.

Din fericire, prezența sau absența depunerilor depinde în principal de tipul de material care este prelucrat. Cel mai adesea, acumularea are loc la prelucrarea aluminiului și oțelului cu un conținut scăzut de carbon sau alte elemente de aliere. În acest caz, trebuie să utilizați incisivi foarte ascuțiți, cu unghiuri mari de rake (un unghi de rake pozitiv este prietenul tău!). Pulverizarea unei cantități mici de lichid de răcire ajută, de asemenea, să facă față acestei probleme, iar eficacitatea acestei metode nu este inferioară metodei tradiționale. Cel mai important, nu uitați să luați măsurile indicate înainte de formarea aderențelor așchiilor cu suprafața prelucrată.

Curățarea de așchii

Următoarea problemă asociată cu tăierea uscată este îndepărtarea așchiilor. În acest scop, se poate folosi suflarea cu aer comprimat. Cu toate acestea, această metodă de curățare poate să nu fie pe deplin eficientă în anumite operațiuni, cum ar fi găurirea. Alezarea adâncă și găurirea sunt două dintre cele mai problematice operațiuni de prelucrare uscată în ceea ce privește degajarea așchiilor. Aerul tehnic furnizat instrumentului poate fi folosit pentru a rezolva problema, dar soluția preferată este pulverizarea cu o cantitate mică de lichid de răcire. Lichidul de tăiere lichid face acest lucru mai bine deoarece are o densitate mai mare, un transfer mai bun a așchiilor și răcește suprafața de lucru. Cu toate acestea, aplicarea corectă a pulverizării poate prelungi durata de viață a instrumentului în comparație cu metoda tradițională descrisă mai sus. De remarcat faptul că curățarea naturală a așchiilor este mai eficientă la mașinile de frezat și strunjire orizontale decât la cele verticale, în special la prelucrarea uscată sau semi-uscată datorită prezenței gravitației.

Răcire

Să vorbim despre răcire. Temperatura este cel mai important factor în viața unei scule de tăiere. Încălzirea blândă înmoaie materialul, ceea ce are un efect pozitiv asupra procesului de prelucrare. În acest caz, căldura puternică înmoaie unealta de tăiere și duce la uzura prematură a acesteia. Temperatura admisă depinde de materialul și de stratul sculei de tăiere. În special, carbura poate rezista la temperaturi semnificativ mai mari decât oțelul de mare viteză. Unele acoperiri, cum ar fi TiAlN (nitrură de titan și aluminiu), necesită o temperatură ridicată de funcționare și, prin urmare, sunt utilizate fără lichid de răcire. Există multe exemple în care refuzul de a utiliza lichid de răcire, sub rezerva respectării tehnologiei, are ca rezultat o durată de viață mai lungă a sculei. Uneltele din carbură sunt susceptibile la microfisurare în cazul creșterilor bruște de temperatură din cauza încălzirii și răcirii neuniforme. Sandvik recomandă să nu se folosească lichid de răcire în cursul său educațional, cel puțin nu prea mult pentru a preveni micro-fisurarea. De asemenea, trebuie remarcat faptul că încălzirea puternică are un efect negativ asupra preciziei de prelucrare, deoarece încălzirea modifică dimensiunea piesei de prelucrat.

Cum puteți răci piesele de prelucrat fără a utiliza lichid de răcire? Să începem prin a ne uita la cele mai comune metode de răcire. Există două tipuri de fluide de tăiere - fluide de tăiere pe bază de apă și fluide de tăiere pe bază de ulei. Agenții de răcire pe bază de apă sunt cei mai eficienți pentru răcire. Cât costă? Datele comparative sunt prezentate în următorul tabel:

Lichidul de răcire	Căldura specifică	Oțel A (călit) Scăderea temperaturii,%	Oțel B (recoacet) Scăderea temperaturii,%
Aer	0.25
Ulei aditiv (vâscozitate scăzută)	0.489	3.9	4.7
Ulei aditiv (vâscozitate mare)	0.556	6	6
Crema hidratanta in apa	0.872	14.8	8.4
Soluție apă-sodă, 4%	0.923	-	13
Apă	1.00	19	15

În primul rând, datele prezentate în tabel indică faptul că eficiența diferitelor tipuri de lichid de răcire depinde direct de capacitatea termică specifică a acestora. În al doilea rând, trebuie menționat că aerul este cel mai prost lichid de răcire - caracteristicile sale sunt de 4 ori inferioare celor ale apei. De asemenea, este interesant că fluidele de tăiere a uleiului sunt de aproape 2 ori inferioare apei în ceea ce privește proprietățile de răcire. Având în vedere acest fapt, precum și problemele de protecție a muncii, nu este de mirare că multe companii folosesc fluide de tăiere pe bază de apă - sunt cei mai buni agenți frigorifici. Cu toate acestea, fluidele de tăiere pe bază de apă funcționează eficient doar până la o anumită viteză de tăiere și, cu cât viteza este mai mare, cu atât răcesc mai rău materialul și unealta. Unul dintre motivele acestui fenomen este că la o viteză mare de tăiere, lichidul de răcire nu are timp să pătrundă în toate canelurile și fisurile din material. Ca urmare, răcirea devine din ce în ce mai puțin calitativă, în urma căreia se produce o scădere a eficienței de răcire a sculei din carbură la o viteză de tăiere care depășește o anumită valoare.

Pot fi utilizate acoperiri rezistente la căldură, cum ar fi TiAlN, care nu necesită răcire, dar care pot fi eliminate. De exemplu, aerul comprimat poate fi folosit pentru răcire, dar trebuie amintit că vor fi necesare volume mari de aer pentru a obține o eficiență comparabilă cu răcirea cu apă. În cazurile în care este necesară răcirea, este mult mai eficient să folosiți aer umidificat care conține lichid atomizat. Pulverizarea oferă, de asemenea, lubrifiere, care poate fi benefică pentru materiale precum aluminiul. În plus, la viteze mari de tăiere, aerul umidificat pătrunde mai bine în toate cavitățile din material decât apa cu răcire cu apă.

O altă metodă de răcire este utilizarea aerului răcit. Există multe modalități de a răci aerul, iar acesta se răcește în mod natural pe măsură ce iese din duză, dar o soluție mai eficientă este utilizarea unui dispozitiv numit tub vortex. Pentru datele de mai sus despre diferite tipuri de lichid de răcire, precum și informații detaliate despre cercetările legate de utilizarea tuburilor de aer și vortex pentru răcire, puteți găsi în lucrarea științifică a lui Brian Boswell „Utilizarea răcirii cu aer și eficacitatea sa în manipularea materialelor uscate. ".

Această lucrare poate fi destul de utilă dacă doriți să înțelegeți detaliile. Boswell are în vedere echiparea unor mandrine de strung cu canale de aer, dar concluzionează că tuburile vortex sunt cea mai eficientă opțiune. Dacă urmează să folosiți doar aer, acesta trebuie direcționat către locurile potrivite pentru a asigura o răcire eficientă. Boswell a descoperit că reglarea tubului vortex a fost mult mai ușoară, deoarece duza acestuia putea fi amplasată mai departe de materialul procesat. În același timp, acest dispozitiv este capabil să răcească materialul la fel de eficient ca un sistem tradițional de răcire cu apă.

Parametri de prelucrare uscată a materialelor

Să presupunem că nu aveți accesorii precum un tub vortex, dar utilizați aer comprimat uscat sau umidificat pentru lubrifiere și îndepărtarea așchiilor. Cum afectează acest lucru condițiile de prelucrare (viteza de avans și de tăiere) în comparație cu tăierea convențională cu lichid de răcire?

Să luăm în considerare separat un astfel de parametru ca hrana pe dinte. Variabila controlată în funcție de tipul de răcire este viteza de tăiere. În acest caz, viteza de avans pentru o anumită alimentare per dinte va scădea ușor.
Dacă o anumită valoare prag a vitezei de tăiere este depășită, reglarea în funcție de tipul de răcire nu funcționează. În cele mai multe cazuri, sistemul de răcire va fi complet dezactivat. Să numim acest prag viteza critică de tăiere. Această viteză va fi puțin mai mică, dar poate fi considerată cu siguranță viteza recomandată pentru sculele acoperite cu TiAlN. Uneltele acoperite cu TiN (nitrură de titan) vor funcționa în continuare mai eficient la aceste viteze cu răcire, astfel încât viteza critică de tăiere este între vitezele recomandate pentru sculele acoperite cu TiN și TiAlN. Evident, viteza critică va depinde de tipul de material care este prelucrat, deci nu există o valoare universală pentru toate cazurile.
Pentru viteze de tăiere sub cea critică se aplică un factor de corecție special. La fel ca viteza critică, coeficientul depinde de materialul prelucrat și variază de la 60% la 85%. Cu alte cuvinte, pentru unele materiale se folosește un factor de 60% din viteza recomandată (recomandările producătorilor de scule se bazează pe metoda de tăiere folosind lichid de răcire), în timp ce pentru alte materiale factorul poate fi de până la 85%. Coeficientul depinde de conductivitatea termică a materialului (aliajele la temperatură înaltă sunt destul de dificil de prelucrat, deoarece nu conduc bine căldura și se formează o cantitate mare de acumulare în timpul tăierii), proprietățile de lubrifiere ale lichidului de răcire, etc.

Dar calitatea finisajului suprafeței?

Aceasta este ultima întrebare referitoare la prelucrarea uscată. Adesea, calitatea finisajului uscat este mai scăzută decât cea a tăierii cu lichid de răcire. Există mulți factori care afectează calitatea, dar de cele mai multe ori se reduce la viteze mai mici de tăiere. Pentru a menține calitatea prelucrării, este important să se compenseze scăderea vitezei prin utilizarea unei scule cu rază mai mare (de exemplu, freze). Factorul secundar este lubrifiantul, care reduce uzura și asigură o tăiere lină. În acest caz, aerul umidificat vă va ajuta.

Rezultate

Deci care sunt concluziile?

Este clar că tăierea cu un fluid de tăiere este superioară tăierii uscate sau semi-uscate, dacă nu se ține cont de costul fluidului de tăiere și este disponibil echipamentul corespunzător. Cu toate acestea, efectele nu sunt atât de pronunțate pe cât ar părea. La prelucrarea materialelor vâscoase, se poate folosi aer umidificat, iar tuburile vortex și alte dispozitive pentru răcirea aerului nu sunt mai puțin eficiente decât metoda tradițională care folosește lichid de răcire. În acest caz, veți avea cel puțin un curent de aer comprimat pentru a curăța piesa de prelucrat de așchii. Trebuie înțeles că prelucrarea uscată are ca rezultat o modificare cu 20-25% a vitezei de tăiere. Alimentația pe dinte depinde de implementarea răcirii cu apă. Orientarea corectă a duzei de răcire poate crește debitul pe dinte cu 5%, iar lichidul de răcire de înaltă presiune prin ax poate obține câștiguri și mai mari de productivitate.

În unele cazuri, refuzul de a utiliza lichid de răcire este o sarcină destul de dificilă:

HRSA și titanul trebuie prelucrate cu lichid de răcire, altfel decât atunci când se recomandă prelucrarea uscată. Materialele de mai sus au o conductivitate termică insuficientă pentru a utiliza exclusiv răcirea cu aer.
Materialele de formare a marginilor (unele aliaje inoxidabile și aluminiu) necesită lichid de răcire sau cel puțin aer umidificat pentru a asigura lubrifierea.
Este foarte dificil să extragi așchii din găurile adânci fără a utiliza lichid de răcire. Această problemă poate fi rezolvată prin furnizarea de aer umidificat sub presiune.

Tine minte!

Dacă axul dvs. nu este cel mai rapid din lume, cel mai probabil va trebui să vă încetiniți viteza de tăiere din cauza vitezei reduse. Acest lucru este valabil mai ales atunci când prelucrați aluminiu (sau alte materiale moi, cum ar fi alama) și când utilizați freze mici din carbură. Cu toate acestea, în acest caz, abandonarea răcirii lichide tradiționale nu este critică.
Este adesea posibilă creșterea vitezei de avans prin reducerea grosimii așchiilor care sunt îndepărtate.

Oricine, chiar și un metalurgist începător, știe că atunci când efectuează lucrări de strunjire pe o mașină, este imperativ să folosești fluide de tăiere (lichid de răcire). Utilizarea unor astfel de fluide tehnice (compoziția lor poate varia) vă permite să rezolvați simultan mai multe probleme importante:

răcirea tăietorului, care se încălzește activ în procesul de prelucrare (respectiv, prelungind durata de viață a acestuia);
îmbunătățirea finisajului suprafeței piesei de prelucrat;
creșterea productivității procesului de tăiere a metalelor.

Tipuri de lichide de răcire utilizate la strunjire

Toate tipurile de lichid de răcire utilizate pentru lucrările de strunjire pe o mașină sunt împărțite în două mari categorii.

Lichid de răcire pe bază de apă
Lichid de răcire pe bază de ulei

Astfel de fluide elimină căldura din zona de prelucrare mult mai rău, dar asigură o lubrifiere excelentă a piesei de prelucrat și a suprafețelor sculei.

Printre cele mai comune fluide de tăiere pentru care sunt utilizate, pot fi remarcate următoarele.

O soluție de sodă (1,5%) în apă fiartă. Acest fluid este utilizat atunci când se execută strunjire brută pe un strung.
O soluție apoasă care conține 0,8% sodă și 0,25% nitrit de sodiu, care crește proprietățile anticorozive ale fluidului de tăiere. De asemenea, este folosit pentru strunjirea brută pe o mașină.
O soluție formată din apă fiartă și fosfat trisodic (1,5%), aproape identică ca efect de răcire cu lichidele care conțin carbon de sodiu.
O soluție apoasă care conține fosfat trisodic (0,8%) și nitrit de sodiu (0,25%). Are proprietăți anticorozive îmbunătățite și este, de asemenea, utilizat pentru strunjire brută pe strung.
O soluție pe bază de apă fiartă care conține săpun special de potasiu (0,5-1%), sodă carbonică sau fosfat trisodic (0,5-0,75%), nitrit de sodiu (0,25%).

O soluție pe bază de apă care conține 4% săpun de potasiu și 1,5% sodă. Lichidul de răcire, care conține săpun, este utilizat la efectuarea degroșării, precum și a strunjirii modelate pe strung. Săpunul de potasiu, dacă este necesar, poate fi înlocuit cu orice alt săpun care nu conține compuși clorurati.
O soluție pe bază de apă, la care se adaugă emulsol E-2 (2-3%) și sodă (1,5%). Acest tip de lichid de răcire este utilizat atunci când curățenia suprafeței prelucrate nu impune cerințe ridicate. Prin utilizarea unei astfel de emulsii, piesele de prelucrat pot fi prelucrate pe mașină la viteze mari.
O soluție apoasă care conține 5–8% emulsol E-2 (B) și 0,2% sodă sau fosfat trisodic. Strunjirea de finisare se realizează folosind acest lichid de răcire pe un strung.
O soluție apoasă, care conține emulsol pe bază de vaselină oxidată (5%), sodă (0,3%) și nitrit de sodiu (0,2%). Puteți folosi o astfel de emulsie atunci când efectuați degroșare, precum și finisare strunjire pe o mașină, vă permite să obțineți suprafețe cu o curățenie mai mare.
Un lichid pe bază de ulei care conține 70% ulei industrial 20, 15% ulei de in de calitatea a II-a, 15% kerosen. Lichidul de răcire din această compoziție este utilizat în cazurile în care firele de înaltă precizie sunt tăiate și piesele de prelucrat sunt prelucrate cu tăietori cu formă scumpă.

Sulfofresolul este un fluid de tăiere uleios activat de sulf. Un astfel de fluid de tăiere este utilizat atunci când se rotește cu o secțiune mică de tăiere. Atunci când se efectuează lucrări brute, caracterizate prin încălzirea activă și semnificativă a sculei și piesei de prelucrat, utilizarea unui astfel de lichid de răcire poate fi dăunătoare pentru operatorul mașinii, deoarece emite compuși volatili de sulf.
O soluție formată din 90% sulfofresol și 10% kerosen. Un astfel de lichid este utilizat pentru filetare, precum și pentru găurirea adâncă și finisarea pieselor de prelucrat.
Kerosen pur - utilizat atunci când este necesară prelucrarea pieselor din aluminiu și aliajele acestuia pe strung, precum și la finisare cu pietre abrazive oscilante.

Caracteristici ale utilizării fluidelor de tăiere

Pentru a utiliza lichidul de răcire în mod eficient, există câteva reguli simple de reținut. Debitul unui astfel de lichid (indiferent dacă este o emulsie sau o soluție apoasă) ar trebui să fie de cel puțin 10-15 l / min.

Este foarte important să direcționați fluxul de lichid de răcire către locul unde se generează cantitatea maximă de căldură. Un astfel de loc în timpul strunjirii este zona în care așchiile sunt separate de piesa de prelucrat.

Din primul moment de pornire a mașinii, unealta de tăiere începe să se încălzească activ, prin urmare, lichidul de răcire trebuie aplicat imediat și nu după un timp. În caz contrar, cu o răcire puternică a unuia puternic încălzit, se pot forma crăpături în el.

Mai recent, a fost introdusă o metodă avansată de răcire care furnizează un jet subțire de lichid de răcire din spatele frezei. Această metodă de răcire este eficientă în special atunci când este necesară prelucrarea unei piese de prelucrat din materiale greu de prelucrat cu o unealtă din aliaje de mare viteză pe un strung.

În acest scop, Quaker Chemical Corp. a efectuat o serie de teste privind prelucrarea finală a țaglelor de aluminiu pentru a evalua efectul diverșilor agenți de răcire asupra puterii de tăiere și uzurii sculelor. La prelucrarea cu o sculă de tăiere nouă, lichidul de răcire nu părea să afecteze forțele de prelucrare generate la aceeași viteză de tăiere. Cu toate acestea, cu cât scula a lucrat mai mult pe piesa de prelucrat, cu atât este mai mare diferența de putere necesară pentru a tăia eficient cu diferiți lichide de răcire.

Aceste rezultate arată următoarele

Efectul lichidului metalic asupra puterii de tăiere este minim atunci când sunt utilizate unelte de tăiere noi. Astfel, este posibil ca diferența dintre efectul a două fluide de tăiere diferite asupra puterii de tăiere să nu fie vizibilă până când muchiile de tăiere ale sculei încep să se uzeze.

Creșterea puterii la frezarea aluminiului este un rezultat direct al uzurii muchiilor de tăiere. Rata acestei uzuri este influențată direct atât de viteza de tăiere, cât și de fluidul utilizat în prelucrarea metalelor.
Relația dintre aceste variabile este liniară (viteza de tăiere, uzura tăișului și puterea de tăiere cresc împreună). Înarmați cu aceste cunoștințe, producătorii pot anticipa starea muchiei de tăiere în orice moment al procesului de frezare, precum și puterea necesară la alte viteze de tăiere netestate.

Intrarea în laborator

Testarea s-a concentrat în principal pe două tipuri de fluide de tăiere: microemulsii și macroemulsii, fiecare dintre acestea fiind diluată cu o concentrație de 5% în apă. Principala diferență dintre cele două este dimensiunea picăturilor de ulei în suspensie. În macroemulsie, particule cu un diametru mai mare de 0,4 microni, care dau un aspect alb opac al fluidului de tăiere. Microemulsia are un diametru de particule mai mic și are un aspect translucid.

Experimentul a fost efectuat pe o mașină CNC cu trei axe Bridgeport GX-710. Piesa de prelucrat a fost un bloc de aliaj de aluminiu 319-T6 care măsoară 203,2 pe 228,6 mm pe 38,1 mm, dintr-o turnare, care conținea cupru (Cu), magneziu (Mg), zinc (Zn) și siliciu (Si). Prelucrarea a fost efectuată cu o freză de capăt cu diametrul de 18 mm cu opt inserții cu un unghi de greblare de 15 grade și raze radiale de 1,2 mm. A lucrat cu o adâncime axială de 2 mm și o adâncime radială de 50,8 mm. Fiecare compoziție de răcire a fost introdusă în zona de tăiere în 28 de tranziții de frezare la două viteze de tăiere diferite, 6.096 rpm (1.460 m/min) și 8.128 rpm (1.946 m/min), pentru a îndepărta materialul de 1.321,6 cm3. Vitezele de avans la ambele viteze au fost de 0,5 mm pe rotație (0,0625 mm pe inserție pe rotație).

Viteză, uzură și putere

Măsurătorile de putere pentru acest studiu în timpul procesării au fost obținute folosind un sistem de control instrumental și de control adaptiv. Rezultatele testului sunt prezentate în diagramele din acest articol. După cum era de așteptat, vitezele de tăiere mai mari au dus la viteze de tăiere mai mari. Cu toate acestea, așa cum s-a descris mai sus, diferențele de putere de tăiere dintre cele două fluide au fost minime cu noile freze.

La începutul procesului, proprietățile materialului piesei de prelucrat și geometria muchiei de tăiere sunt factorii dominanti care afectează puterea de tăiere. Diferențele între caracteristicile de performanță ale mediului metalic nu au apărut până când geometria muchiei de tăiere s-a schimbat în timpul uzurii. Alegerea fluidului de prelucrare a metalelor a afectat direct rata la care a avut loc această uzură și, prin urmare, puterea de tăiere necesară în orice moment dat în operația de frezare.

Presupunând un anumit nivel de performanță de bază pentru două fluide comparabile, testarea ar trebui efectuată până când inserțiile de tăiere se uzează pentru a determina ce lichid de răcire va menține viteze de tăiere mai mari pe o perioadă mai lungă de timp.

Graficele reprezentate au făcut posibil să se spună că rata de creștere a puterii poate fi utilizată pentru a prezice starea inserției în orice moment dat în operația de frezare. De asemenea, măsurătorile de putere efectuate la mai multe viteze de tăiere pot fi utilizate pentru a obține puterea necesară la alte viteze de tăiere netestate.

Dovada

În timp ce axa x din Figura 1 constă din materia primă îndepărtată, Figura 2 utilizează logaritmul natural al acestei variabile. Trasarea volumului de material îndepărtat în acest fel are ca rezultat o pantă, care este rata exactă cu care puterea crește odată cu prelucrarea ulterioară. Această măsură măsurabilă este necesară pentru a prezice uzura sculei și performanța de tăiere la diferite viteze de tăiere. Cu toate acestea, aceste date indică doar că puterea de tăiere și volumul de îndepărtare a materialului cresc împreună. Confirmarea uzurii plăcuței este deosebit de importantă, deoarece forța motrice pentru puterea crescută necesită teste suplimentare (în special, pentru a corela panta liniei din Figura 2 direct cu uzura plăcuței care apare în timpul prelucrării).

Aceste teste au adăugat două fluide de tăiere suplimentare: o altă macroemulsie și o altă microemulsie. Fiecare dintre cele patru fluide a fost aplicat la o viteză de tăiere de 1,946 m/min. până când s-au îndepărtat 660 cm3 de material. Acest lucru a oferit timp suficient pentru a se dezvolta uzura abrazivă și, în unele cazuri, aderența metalului. Măsurătorile uzurii flanșei pentru cele patru fluide au fost apoi măsurate în raport cu parametrul care raportează puterea de tăiere la volumul fantei metalice (în special, panta puterii față de volumul natural de îndepărtare a metalului). După cum se arată în Figura 3, aceasta a confirmat o relație liniară între uzura plăcuței și puterea crescută de tăiere în timpul prelucrării.

Alte constatări

Deși rezultatele testelor nu pot fi neapărat extrapolate dincolo de măcinarea aluminiului, cercetările arată că microemulsia funcționează cel mai bine atunci când ținta este mașina la cea mai rapidă viteză posibilă. Acest lucru se datorează faptului că o microemulsie mai densă cu picături de ulei mai mici tinde să elimine căldura mai eficient decât o macroemulsie și picăturile sale relativ mari. Cu toate acestea, operațiunile asociate cu viteze de tăiere mai mici pot contribui la macroemulsie și la lubrifierea acesteia comparativ mai mare.

Indiferent de componentă, cea mai bună modalitate de a găsi lichidul de răcire potrivit este să încercați diferite formulări în acțiune. Înțelegerea relației dintre viteza de tăiere, uzura sculei și puterea de tăiere și modul în care lichidele de răcire pentru prelucrarea metalelor pot afecta acești factori este esențială pentru a face alegerea corectă.

Procesului de prelucrare a metalelor a aliajelor de aluminiu se impun următoarele cerințe:

1) precizie ridicată de prelucrare și rugozitate scăzută;

2) productivitate ridicată și excluderea lucrărilor de finisare;

3) sensibilitate scăzută la împrăștierea proprietăților mecanice și dimensiunilor geometrice (varietate de grade de material pentru scule);

4) costul relativ scăzut al instrumentului.

Cu toate acestea, prelucrarea acestor materiale provoacă dificultăți semnificative asociate cu vâscozitatea lor ridicată, ceea ce duce la formarea unei acumulări, supraîncălzire și scăderea duratei de viață a sculei de tăiere și scăderea calității piesei prelucrate.

Utilizarea mașinilor-unelte moderne, unelte cu acoperiri rezistente la uzură și alimentarea cu fluide de tăiere (lichid de răcire) în zona de tăiere nu asigură întotdeauna parametrii necesari de calitate și productivitate. Cu toate acestea, astăzi mașinile de tăiat metale îndeplinesc cerințele de precizie. Sortimentul oferit de scule și rezultatele a numeroase studii permit alegerea unor astfel de inserții de tăiere, a căror utilizare maximizează productivitatea și calitatea prelucrării.

În același timp, în ciuda dezvoltării unui număr mare de grade de lichid de răcire și a testării în acest domeniu, nu există o metodologie unică care să asigure selecția celui mai eficient lichid de răcire. Alegerea unui grad eficient de răcire, conform datelor disponibile, poate reduce forțele de tăiere cu 20%. Prin urmare, este recomandabil să se dezvolte o metodologie pentru selecția unui astfel de brand.

În cazul general, lichidul de răcire are o acțiune de lubrifiere, răcire, spălare, dispersare, tăiere, plastificare și alte acțiuni asupra procesului de tăiere. Una dintre principalele acțiuni funcționale ale lichidului de răcire este efectul de lubrifiere, deoarece o scădere a frecării în zona de tăiere duce la o scădere a intensității uzurii sculei, la o scădere a forțelor de tăiere, a temperaturii medii de tăiere și a rugozității piesei de prelucrat. . Prin urmare, este necesar să se investigheze efectul lubrifiant al fluidului de tăiere pentru a selecta un anumit grad pentru prelucrarea acestor aliaje.

Investigarea actiunii lubrifiante a fluidelor de taiere

Efectul lubrifiant este evaluat în funcție de rezultatele testelor atât pe mașinile de tăiat metal în timpul prelucrării, cât și pe mașinile de frecare. Utilizarea mașinilor de frecare permite nu numai reducerea consumului de materiale, a fluidului de tăiere în sine și a timpului petrecut, ci și excluderea influenței altor acțiuni. Prin urmare, efectul lubrifiant al lichidului de răcire în această lucrare a fost evaluat pe baza rezultatelor testelor pe o mașină de frecare. În fig. 1 prezintă mașina de frecare utilizată pentru cercetarea lichidului de răcire.

Întrucât strunjirea este cel mai răspândit tip de prelucrare, cercetarea a fost efectuată folosind o astfel de schemă de încărcare a mașinii de frecare, care a făcut posibilă simularea acestui tip de prelucrare - schema „bloc - rolă” (Fig. 2).

Blocul este realizat din materialul instrumentului de prelucrare - aliaj dur T15K6. Unul dintre cei mai des întâlniți reprezentanți ai aliajelor de aluminiu, aliajul D16, a fost ales ca material pentru fabricarea rolelor.

Cercetarea a fost efectuată cu o forță de presiune asupra blocului P = 400 N și o frecvență de rotație a rolelor n = 500 rpm. Forța de încărcare este selectată în funcție de forțele de tăiere care apar în timpul prelucrării metalelor acestor aliaje. Frecvența de rotație a rolei se obține prin calculul din diametrul acestuia și recomandările vitezei de tăiere.

Rola a fost montată pe arbore și adusă în contact cu blocul. Camera a fost închisă cu un capac și umplută cu lichidul de răcire de testare. Apoi tăvălugul a fost rotit cu o frecvență n, iar prin intermediul mecanismului de încărcare sarcina a fost aplicată fără probleme pe bloc până când valoarea sa a fost atinsă. R.

În funcție de citirile instrumentelor, s-au determinat valorile maxime și minime ale momentului de frecare. Valoarea medie a momentului a fost obținută ca medie aritmetică a rezultatelor a cinci experimente. Pe baza datelor disponibile, a fost calculat coeficientul real de frecare f dupa formula:

Pentru testare s-au folosit soluții apoase 10% de fluid de tăiere de mai multe mărci: Addinol WH430, Blasocut 4000, Sinertek ML, Ukrinol-1M, Rosoil-500, Akvol-6, Ekol-B2. În plus, testele au fost efectuate fără utilizarea lichidului de răcire.

Rezultatele cercetării sunt prezentate în tabel. 1.

Rezultatele studiilor efectuate fac posibilă evaluarea efectului lubrifiant al fluidelor de tăiere testate la prelucrarea grupelor de materiale prezentate. Datele obținute fac posibilă selectarea celui mai eficient lichid de răcire din punct de vedere tehnologic pentru prelucrarea materialelor date din punct de vedere al efectului lubrifiant.

Eficiența utilizării fiecărui grad de lichid de răcire trebuie determinată în comparație cu prelucrarea fără utilizarea lichidului de răcire. Valoarea eficienței K cm pentru efectul de lubrifiere la prelucrarea diferitelor materiale este determinată de formula:

Cu cât valoarea K cm este mai mică, cu atât acest grad este mai eficient în prelucrarea materialului testat. Masa 2 arată eficiența claselor de lichid de răcire testate în ceea ce privește acțiunea de lubrifiere.

Se știe că atunci când se prelucrează la viteze mici, când lichidul de răcire intră cel mai bine în zona de tăiere, efectul de lubrifiere al lichidului de răcire are cel mai mare impact. Astfel, utilizarea lichidului de răcire cu efect de lubrifiere ridicat este recomandabilă pentru degroșare.

Conform tabelului. 2, se poate observa că la prelucrarea aliajului de aluminiu D16, cele mai eficiente din punct de vedere al efectului de lubrifiere sunt gradele de răcire Rosoil-500 (K cm = 0,089), Akvol-6 (K cm = 0,089) și Ecol-B2 (K). cm = 0,096).

concluzii

1. În această lucrare au fost efectuate studii experimentale ale efectului lubrifiant al fluidelor de tăiere testate. Rezultatele prezentate permit alegerea celui mai eficient grad de lichid de răcire pentru degroșarea aliajelor de aluminiu.

2. Rezultatele lucrărilor vor fi deosebit de utile în producția de piese pentru echipamentele aviatice, deoarece pieselor de aviație sunt impuse cerințe sporite de calitate și precizie de prelucrare.

3. Utilizarea lichidului de răcire eficient asigură reducerea maximă posibilă a frecării și a temperaturii medii de tăiere, ceea ce duce la o prelungire a duratei de viață a sculei, o scădere a forțelor de tăiere, o scădere a rugozității suprafeței și o creștere a preciziei de prelucrare.

Ar putea fi util să citiți: