Ключевая роль охлаждающих-осмазочных жидкостей в точной механической обработке

Точная механическая обработка требует станков с ЧПУ, структурно жестких и хорошо обслуживаемых, высококачественных режущих инструментов и, обычно, охлаждающих-осмазочных жидкостей (ООЖ). Охлаждающие жидкости — одна из самых недооцененных частей успешного процесса обработки, и тем не менее они играют большую роль в эффективности и качестве. Однако они также создают вызовы, которые цех должен решать.

Причины использования ООЖ в цехах точной обработки

Охлаждающая жидкость направляется в точку, где режущий инструмент удаляет материал с заготовки. Срезание металла генерирует много тепла, большая часть уходит в стружку, остальное — в сам инструмент. Охлаждающая жидкость охлаждает интерфейс инструмент-заготовку, что дает несколько выгод:

• Предотвращает прилипание стружки к режущему инструменту
• Снижает тепловой шок, страдаемый инструментом (особенно при прерывистых резах)
• Держит заготовку достаточно прохладной для избежания окисления
• Минимизирует тепловое расширение режущего инструмента

Вместе это снижает износ инструмента и увеличивает его срок службы. Это предотвращает плохую чистоту поверхности на детали. Кроме того, удержание инструмента прохладным минимизирует расширение, что приводит к меньшей размерной вариации между обрабатываемыми деталями. Дополнительная выгода: более прохладный режущий интерфейс позволяет более быстрое удаление металла.

Другие функции, выполняемые охлаждающей жидкостью: смазка режущего процесса, удаление стружки и оставление антикоррозийного покрытия на заготовке.

Смазка снижает режущие силы, позволяя более высокие скорости и подачи. Удаление стружки важно, потому что они иначе могут помечать заготовку или мешать способности станка двигать инструмент в конкретную позицию. В шлифовании охлаждающая жидкость помогает держать круг свободным от загрязнений.

Типы охлаждающих жидкостей

Цеха могут выбирать между четырьмя типами. Это:

• Минеральные масла
• Водорстворимые жидкости
• Воздух/другие газы
• Твердые пасты

Для каждого из этих производители предлагают широкий спектр формулировок. Цех точной обработки обычно пытается подобрать жидкость к металлу, который они режут, и типам обработки, которые они делают.

Минеральные масла хороши для смазки и устойчивости к высокому давлению, но обычно не делают хорошей работы по удалению тепла. Водорстворимые жидкости обеспечивают лучшее охлаждение, но менее эффективны как смазки.

В некоторых операциях обработки достаточно просто направить воздушный струйный поток на интерфейс. Магний — один металл, где это делается. Некоторые обработчики даже дуют фреон или CO2 для понижения температур.

Твердые пасты используются в специализированных режущих операциях, особенно в нарезке резьбы или резьбонарезании.

Проблемы, вызванные охлаждающими жидкостями

Главная проблема с жидкими охлаждающими — туман, попадающий в воздух. Его легко вдыхают люди, работающие рядом, даже вокруг закрытых станков с ЧПУ. Поскольку охлаждающая жидкость содержит бициды для предотвращения бактериального накопления, она потенциально очень вредна.

Другие проблемы — проливы, запахи и очистка станков. Проливы обычно результат капающей жидкости с деталей, когда их извлекают из станка. Их нужно вымапывать для предотвращения аварий, и если оставить, могут быстро производить запахи, дающие цехам их характерный аромат.

Системы охлаждающей жидкости, встроенные в станочное оборудование, нуждаются в регулярном обслуживании. Фильтры должны извлекаться и очищаться или заменяться регулярно, и собранная стружка также должна удаляться. Утилизация стружки сама по себе проблема, так как загрязнение охлаждающей жидкостью ограничивает варианты переработки.

Минимальное охлаждение и сухая обработка

Чтобы избежать проблем с охлаждающими жидкостями, некоторые цехи пытаются использовать минимум необходимого, в то время как другие полностью отказываются от них. Техники минимального охлаждения полагаются на обеспечение туманна, достаточное для понижения температур, جزئно через испарение. Это помогает, но требует точного контроля и все еще создает некоторые проблемы здоровья и окружающей среды.

Альтернатива — сухая обработка. Это выполнимо с правильной технологией точной обработки, хотя часто требует более низких скоростей удаления металла. Главное изменение — использование режущих инструментов, способных выдерживать гораздо более высокие температуры, и для прерывистых резов — тепловой шок. Подходящие материалы инструментов: кубический нитрид бора, поликристаллический алмаз, керамика и некоторые специальные твердые сплавы.

Охлаждающие жидкости в сердце точной механической обработки

Получение последовательно высококачественной работы от обработки с ЧПУ зависит от управления теплом на интерфейсе инструмент-заготовку. Большинство цехов точной обработки делают это через тщательный выбор используемых охлаждающих жидкостей: другие приняли сухую обработку с компромиссами, которые это влечет.

Точная механическая обработка — основная способность Impro. Если вы хотите узнать больше о том, как мы достигаем последовательно высококачественных результатов, свяжитесь с нами.