Ennek érdekében a Quaker Chemical Corp. végmegmunkálási tesztsorozatot végzett alumínium munkadarabokon, hogy értékelje a különböző vágófolyadékok hatását a vágóerőre és a vágószerszám kopására. Új forgácsolószerszámmal végzett megmunkáláskor a hűtőfolyadéknak nem volt hatása az azonos forgácsolási sebesség mellett keletkező megmunkálási erőkre. Azonban minél jobban megmunkálta a szerszám a munkadarabot, annál nagyobb a teljesítménykülönbség a különböző hűtőközegek használatával történő hatékony megmunkáláshoz.
Ezek az eredmények a következőket mutatják
Új vágószerszámok használatakor a fémfolyadék hatása minimális a vágási teljesítményre. Így előfordulhat, hogy a különbség a két különböző hűtőközeg vágási teljesítményre gyakorolt hatása között csak akkor lesz észrevehető, amíg a szerszám vágóélei el nem kezdenek kopni.
Az alumínium marása során megnövekedett teljesítmény a vágóél kopásának közvetlen következménye. A kopás mértékét közvetlenül befolyásolja mind a vágási sebesség, mind a felhasznált fémvágó folyadék.
E változók közötti összefüggések lineárisak (a vágási sebesség, a vágóél kopása és a vágási teljesítmény együtt nő). Ezzel a tudással felvértezve a gyártók potenciálisan megjósolhatják a vágóél állapotát a marási folyamat bármely pontján, valamint a szükséges teljesítményt más, nem tesztelt forgácsolási sebességeknél.
Bejutás a laboratóriumba
A tesztelés elsősorban kétféle vágófolyadékra összpontosított: mikroemulzióra és makroemulzióra, mindegyiket 5%-os koncentrációban vízzel hígítva. A fő különbség a kettő között a lebegő olajcseppek mérete. A makroemulzió 0,4 mikronnál nagyobb átmérőjű részecskéket tartalmaz, amelyek átlátszatlan fehér megjelenést kölcsönöznek a hűtőfolyadéknak. A mikroemulziónak kisebb a részecskeátmérője, és áttetsző megjelenésű.
A kísérletet Bridgeport GX-710 háromtengelyes CNC gépen végeztük. A munkadarab egy blokk volt alumínium ötvözet 319-T6 203,2 x 228,6 mm x 38,1 mm, öntött, rezet (Cu), magnéziumot (Mg), cinket (Zn) és szilíciumot (Si) tartalmaz. A megmunkálást 18 mm átmérőjű szármaróval végeztük, nyolc lapkával, 15 fokos dőlésszöggel és 1,2 mm-es sugarakkal. 2 mm-es axiális és 50,8 mm-es radiális mélységgel megmunkált. Mindegyik hűtőfolyadék-összetételt 28 marási menetben alkalmaztuk a forgácsolási zónára két különböző forgácsolási sebességgel, 6096 ford./perc (1.460 m/perc) és 8.128 ford./perc (1.946 m/perc), 1321,6 cm3 anyag eltávolítására. Az előtolás mindkét sebességnél 0,5 mm/fordulat (0,0625 mm/lapka/fordulat).
Sebesség, kopás és teljesítmény
Ehhez a vizsgálathoz a feldolgozás során mért teljesítményméréseket műszeres felügyeleti és adaptív vezérlőrendszerrel végeztük. A vizsgálati eredmények a cikkben található táblázatokban láthatók. Ahogy az várható volt, több nagy sebességek a vágás nagyobb feldolgozási sebességet eredményezett. A fent leírtak szerint azonban a két folyadék közötti forgácsolási teljesítménybeli különbségek minimálisak voltak az új marógépekkel végzett megmunkálás során.
A folyamat elején a munkadarab anyagtulajdonságai és a forgácsolóél geometriája a domináns tényezők, amelyek befolyásolják a forgácsolási teljesítményt. A fémkörnyezet teljesítményjellemzői közötti különbségek csak azután jelentkeztek, hogy a vágóél geometriája a kopás során megváltozott. A fémmegmunkáló folyadék kiválasztása közvetlenül befolyásolta a kopás sebességét, és így a marási művelet bármely pontján szükséges forgácsolási teljesítményt.
Feltételezve egy bizonyos alapszintű teljesítményszintet az összehasonlított két folyadék esetében, addig kell vizsgálatokat végezni, amíg a vágóbetétek el nem kezdenek kopni, hogy megállapítsák, melyik hűtőfolyadék teszi lehetővé a nagyobb vágási sebességek hosszabb ideig tartó fenntartását.
A diagramok lehetővé tették, hogy elmondhassuk, hogy a teljesítménynövekedés mértéke alapján megjósolható a lapka állapota a marási művelet bármely pontján. Hasonlóképpen, a több vágási sebességnél végzett teljesítménymérés felhasználható a szükséges teljesítmény eléréséhez más, nem tesztelt vágási sebességeknél is.
Bizonyíték
Míg az 1. ábrán az x tengely a nyersanyag-eltávolított mennyiség adatait tartalmazza, a 2. ábra ennek a változónak a természetes logaritmusát használja. Az eltávolított anyag térfogatának ily módon történő ábrázolása lejtőt eredményez, amely az pontos sebesség, amellyel a teljesítmény a későbbi feldolgozás során nő. Ez a mérhető mérték szükséges a szerszámkopás és a vágási képesség előrejelzéséhez különféle sebességek vágás Ezek az adatok azonban csak azt jelzik, hogy a vágási teljesítmény és az anyageltávolítási mennyiség együtt nő. A lapkakopás megerősítése különösen fontos, mert hajtóerő a teljesítmény növelése további tesztelést igényel (különösen annak érdekében, hogy a 2. ábrán látható vonalak meredeksége közvetlenül korreláljon a betét feldolgozás során fellépő kopásával).
Ezek a tesztek két további vágófolyadékot adtak hozzá: egy másik makroemulziót és egy másik mikroemulziót. Mind a négy folyadékot 1,946 m/perc vágási sebességgel alkalmaztuk. amíg 660 cm3 anyagot távolítottak el. Ez elegendő időt biztosított a csiszolókopáshoz, és bizonyos esetekben a fém-fém adhézióhoz. Ezután a négy folyadékra karimakopási méréseket végeztünk a vágóteljesítménynek a fémhorony térfogatához (konkrétan az eltávolított fém természetes térfogatához viszonyított teljesítmény meredekségéhez) viszonyított paramétere alapján. A 3. ábrán látható módon ez megerősítette a lapkakopás és a megmunkálás során megnövekedett forgácsolóerő közötti lineáris kapcsolatot.
Egyéb megállapítások
Bár a teszteredmények nem feltétlenül extrapolálhatók az alumíniummaráson túl, a tanulmány azt mutatja, hogy a mikroemulzió jobban teljesít, ha a cél a lehető leggyorsabb megmunkálás. Ennek az az oka, hogy egy sűrűbb, kisebb átmérőjű olajcseppeket tartalmazó mikroemulzió hatékonyabban távolítja el a hőt, mint a makroemulzió és annak viszonylag nagyobb cseppjei. Azonban a műveletek több lassú sebességnél vágás, hozzájárulhat a makroemulzióhoz és annak viszonylag nagyobb kenőképességéhez.
Bármi legyen is a részlet, legjobb módja A megfelelő hűtőfolyadék megtalálása azt jelenti, hogy különféle készítményeket próbál ki a gyakorlatban. A vágási sebesség, a szerszámkopás és a vágási teljesítmény közötti összefüggések megértése, valamint a fémmegmunkálási hűtőfolyadékok ezekre a tényezőkre gyakorolt hatásának megértése elengedhetetlen a helyes választáshoz.
Az alumíniumötvözetek fémmegmunkálási folyamatára a következő követelmények vonatkoznak:
1) nagy feldolgozási pontosság és alacsony érdesség;
2) magas termelékenység és a befejező munkák kiküszöbölése;
3) alacsony szórási érzékenység mechanikai tulajdonságaiés geometriai méretek (változatos szerszámanyag-minőségek);
4) az eszköz viszonylag alacsony költsége.
Ezeknek az anyagoknak a feldolgozása azonban jelentős nehézségeket okoz a magas viszkozitásukkal összefüggésben, ami beépült él kialakulásához, túlmelegedéshez és a vágószerszám tartósságának csökkenéséhez, valamint a megmunkált alkatrész minőségének csökkenéséhez vezet.
A korszerű szerszámgépek, kopásálló bevonattal ellátott szerszámok alkalmazása és a forgácsolófolyadék (hűtőfolyadék) vágási zóna ellátása nem mindig biztosítja a szükséges minőségi és termelékenységi paramétereket. Ennek ellenére ma a fémvágó gépek megfelelnek a precíziós követelményeknek. A kínált szerszámválaszték és számos tanulmány eredménye lehetővé teszi, hogy olyan vágólapkákat válasszunk, amelyek használata maximalizálja a termelékenységet és a feldolgozás minőségét.
Ugyanakkor a fejlesztés ellenére nagy mennyiségben hűtőfolyadék márkák és tesztek ezen a területen nem léteznek egységes módszertan, biztosítva a leghatékonyabb hűtőfolyadék kiválasztását. A hatékony hűtőfolyadék-minőség kiválasztása a rendelkezésre álló adatok szerint 20%-kal csökkentheti a vágási erőket. Ezért célszerű olyan módszertant kidolgozni, amely biztosítja egy ilyen márka kiválasztását.
Általában a hűtőfolyadékok kenő-, hűtési-, mosó-, diszpergáló-, vágó-, lágyító- és egyéb hatással vannak a vágási folyamatra. A hűtőfolyadék egyik fő funkcionális hatása a kenőhatás, mivel a vágási zónában a súrlódás csökkenése a szerszámkopás intenzitásának csökkenéséhez, a forgácsolóerők csökkenéséhez, az átlagos vágási hőmérséklethez és a munkadarab érdességéhez vezet. . Ezért meg kell vizsgálni a hűtőfolyadék kenőhatását, hogy kiválasszon egy adott minőséget ezen ötvözetek feldolgozásához.
A hűtőfolyadék kenő hatásának vizsgálata
A kenőhatást a vizsgálati eredmények alapján értékeljük mind a fémvágó gépek feldolgozás során és súrlódó gépeken. A súrlódó gépek használata nemcsak az anyagok, maga a hűtőfolyadék és a ráfordított idő csökkentését teszi lehetővé, hanem más műveletek hatásának kiküszöbölését is. Ezért ebben a munkában a hűtőfolyadék kenő hatását súrlódó gépen végzett vizsgálatok eredményei alapján értékelték. ábrán. Az 1. ábra egy hűtőfolyadék-kutatásra használt súrlódó gépet mutat be.
Mivel az esztergálás a legelterjedtebb megmunkálási mód, a kutatáshoz olyan súrlódó gépi terhelési sémát alkalmaztunk, amely lehetővé tette a szimulációt. ezt a típust feldolgozás - "blokk - görgő" séma (2. ábra).
A blokk megmunkáló szerszám anyagából készült - kemény ötvözet T15K6. A hengerek gyártásához az alumíniumötvözetek egyik leggyakoribb képviselőjét, a D16 ötvözetet választották.
A kutatást a blokkon P=400 N nyomóerővel és n=500 ford./perc görgőfordulatszámmal végeztem. A terhelési erőt az ötvözetek fémfeldolgozása során fellépő forgácsoló erőknek megfelelően választják ki. A görgő forgási frekvenciáját az átmérőjéből és a vágási sebesség ajánlásaiból számítva kapjuk meg.
A görgőt a tengelyre szerelték fel, és érintkezésbe hozták a blokkal. A kamrát fedéllel zártuk le, és feltöltöttük a vizsgált hűtőfolyadékkal. Ezután a görgő n frekvenciával forgott, és a terhelési mechanizmuson keresztül a terhelést egyenletesen a blokkra helyezték, amíg el nem érték az értékét. R.
A műszerleolvasások szerint a maximális ill minimális érték súrlódási nyomaték. A nyomaték átlagértékét öt kísérlet eredményeinek számtani középértékeként kaptuk. A rendelkezésre álló adatok alapján kiszámítottuk a tényleges súrlódási együtthatót f képlet szerint:
A teszteléshez több márkájú hűtőfolyadék 10%-os vizes oldatát használtuk: Addinol WH430, Blasocut 4000, Sinertek ML, Ukrinol-1M, Rosoil-500, Akvol-6, Ekol-B2. Ezenkívül a teszteket hűtőfolyadék használata nélkül végezték el.
A kutatási eredményeket a táblázat tartalmazza. 1.
Az elvégzett vizsgálatok eredményei lehetővé teszik a vizsgált hűtőfolyadékok kenőhatásának értékelését a bemutatott anyagcsoportok feldolgozása során. A kapott adatok lehetőséget adnak a technológiailag leghatékonyabb hűtőfolyadék kiválasztására az adott anyagok feldolgozásához kenőhatásuk alapján. 
Az egyes hűtőfolyadék-márkák használatának hatékonyságát a hűtőfolyadék használata nélküli feldolgozással összehasonlítva kell meghatározni. A különböző anyagok feldolgozása során a kenési hatás K cm hatékonyságának értékét a következő képlet határozza meg:
Minél alacsonyabb a K cm érték, ez a márka annál hatékonyabban dolgozza fel a vizsgált anyagot. táblázatban A 2. ábra a vizsgált márkájú hűtőfolyadék hatékonyságát mutatja a kenőhatás szempontjából.
Ismeretes, hogy a feldolgozás során alacsony sebességek, amikor a hűtőfolyadék a legjobban kerül a vágási zónába, a hűtőfolyadék kenő hatása az legnagyobb befolyása. Így a nagyolásnál nagy kenőhatású vágófolyadékok használata javasolt.
táblázat szerint A 2. ábrán látható, hogy a D16 alumíniumötvözet feldolgozásakor a leghatékonyabb kenőfolyadékok a Rosoil-500 (K cm = 0,089), Aquol-6 (K cm = 0,089) és Ekol-B2 (K cm = 0,096) márkák.
Következtetések
1. A munka során kísérleti vizsgálatokat végeztem a vizsgált hűtőfolyadékok kenőhatásáról. A bemutatott eredmények lehetővé teszik, hogy kiválasszuk a leghatékonyabb hűtőfolyadék márkát az alumíniumötvözetek nagyolásához.
2. A munka eredményei különösen hasznosak lesznek a repülőgép-alkatrészek gyártásában, mivel a repülőgép-alkatrészekre fokozott követelmények vonatkoznak a feldolgozás minőségére és pontosságára vonatkozóan.
3. A hatékony hűtőfolyadék használata biztosítja a súrlódás és az átlagos forgácsolási hőmérséklet maximális lehetséges csökkentését, ami meghosszabbítja a szerszám élettartamát, csökkenti a forgácsolóerőket, csökkenti a felületi érdességeket és megnöveli a feldolgozási pontosságot.
Az alumíniumhúzási eljárás során a fémet nyomással dolgozzák fel, melynek során egy 7-19 mm átmérőjű munkadarabot húznak át egy kisebb átmérőjű furaton. A gyártás bizonyos típusú vágófolyadékok (hűtőfolyadékok) felhasználásával jár.
A 7,2 mm és 1,8 mm közötti keresztmetszetű huzalrúd esetében a feldolgozási folyamat több berendezésen történik csúszás nélkül. Ebben az esetben alumíniumot használnak, amelynek nagyobb a sűrűsége.
Finomabb húzással (0,59-0,47 mm) az alumíniumot csúszógépeken dolgozzák fel. A munkadarab áthaladási sebessége a berendezésen 18 m/sec. Ebben az esetben egy huzalhúzó kenőanyagot használnak emulzió formájában.
A kenőanyagok kiválasztása a feldolgozó berendezés típusától is függ. Ha működés közben a berendezés fröccsenő hűtőfolyadékot juttat be, akkor figyelembe kell venni a szivattyú térfogatát. IN utóbbi időben Az alacsony viszkozitású anyagokat gyakrabban használják alumínium alakítására.
Mivel az alumínium alakítása nagy koncentrációban dörzsölő részecskéket termel, a húzó kenőanyagoknak alacsony viszkozitással kell rendelkezniük. Ez meghosszabbítja a hűtőfolyadék élettartamát és növeli a folyamat hatékonyságát.
Ezenkívül a viszkozitás növekedése figyelhető meg a feldolgozás finomságának növelésével. A durvább alumíniumhúzási eljárások vastagabb olajokat igényelnek, míg a finomabb műveletekhez folyékony kenőanyagokat használnak.
Az alumínium rajznak, amelynek hűtőfolyadéka rendelkezik a szükséges jellemzőkkel, ásványolajokon vagy szintetikus anyagokon kell alapulnia. Ez maximalizálja a mechanizmusok és a feldolgozott anyagok felületének védelmét a kopástól és a korróziótól.
Az izzítással ellátott alumíniumhuzal rajza fokozott követelményeket támaszt a kenőanyagokkal szemben a hőmérsékleti jellemzőit illetően. Egy ilyen folyamat során az anyag felületén nem maradhatnak lerakódások.
Világhírű vágófolyadék gyártó kiváló minőségű a német Zeller Gmelin márka. A vállalat termékcsaládot fejlesztett ki az alumíniumhúzási folyamat optimalizálása érdekében.
Vágófolyadék értékesítése közvetlenül a gyártótól
hűtőfolyadék legmagasabb minőség Az ilyen típusú fémfeldolgozáshoz Multidraw AL, Multidraw ALM, Multidraw ALF, Multidraw ALG néven gyártják. Minden termék megfelel a rajzolási folyamat bizonyos feltételeinek.
Az LLC „“ cégnek jogában áll ezeket a hűtőfolyadékokat eladni Oroszországban. Minden termék megfelelő minőségi tanúsítvánnyal rendelkezik, és számos laboratóriumi vizsgálaton ment keresztül. A gyártó hírneve kifogástalan. Ez garantálja a kenőanyagok minőségét, amelyeket a legjobb áron értékesítenek.
Ügyfeleinknek teljes körű szolgáltatást nyújtunk. Az optimális típusú kenőanyagokat hozzáértő szakembereinkhez fordulva vásárolhatja meg. A fémalakítás feltételeinek meghallgatása után tapasztalt munkatársaink kiválasztják a kívánt terméktípust. Ez minimalizálja a termelési költségeket és növeli a késztermékek versenyképességét.
Az értékesítés nagy- és kiskereskedelemben történik. A kiszállítás a lehető legrövidebb időn belül megtörténik hazánk szinte minden városába. A saját raktárunkban lévő termékek lehetővé teszik, hogy nagyon gyorsan elküldje megrendelését. Lehetőség van a termékek önálló átvételére egy podolszki raktárból.
Rendelje meg a legjobb hűtőfolyadékokat az alumíniumhúzási folyamathoz, és a közeljövőben értékelni fogja a német minőségű kenőanyagok előnyeit!
Bárki, még a kezdő fémmegmunkáló szakember is tudja, hogy a gépen végzett esztergálási munkák során vágófolyadékot (hűtőfolyadékot) kell használni. Az ilyen műszaki folyadékok használata (összetételük változhat) lehetővé teszi több fontos probléma egyidejű megoldását:
- a vágó hűtése, amely a feldolgozás során aktívan felmelegszik (ennek megfelelően meghosszabbítja élettartamát);
- a munkadarab felületi minőségének javítása;
- a fémvágási folyamat termelékenységének növelése.
Esztergáláshoz használt hűtőfolyadék típusok
A gépek esztergálási műveleteihez használt összes hűtőfolyadék két nagy kategóriába sorolható.
Vízbázisú hűtőfolyadékOlaj alapú hűtőfolyadék
Az ilyen folyadékok sokkal rosszabbul távolítják el a hőt a megmunkálási területről, de kiváló kenést biztosítanak a munkadarab és a szerszám felületén.
A leggyakrabban használt hűtőfolyadékok közé tartoznak a következők.
- Műszaki szóda (1,5%) forralt vízben. Ezt a folyadékot durva bekapcsoláskor használják esztergapad.
- 0,8% szódát és 0,25% nátrium-nitritet tartalmazó vizes oldat, amely növeli a hűtőfolyadék korróziógátló tulajdonságait. Gépen durva esztergálásra is használják.
- Forralt vízből és trinátrium-foszfátból (1,5%) álló oldat, hűtő hatásában majdnem teljesen megegyezik a szódabikarbónát tartalmazó folyadékokkal.
- Trinátrium-foszfátot (0,8%) és nátrium-nitritet (0,25%) tartalmazó vizes oldat. Javított korróziógátló tulajdonságokkal rendelkezik, és esztergagépeken végzett durva esztergálás során is használják.
- Forralt víz alapú oldat, amely speciális káliumszappant (0,5–1%), szódabikarbónát vagy trinátrium-foszfátot (0,5–0,75%), nátrium-nitritet (0,25%) tartalmaz.
- Vízbázisú oldat, amely 4% káliumszappant és 1,5% szódát tartalmaz. Szappant tartalmazó hűtőfolyadékokat használnak az esztergagépen végzett nagyolás és alakos esztergálás során. Szükség esetén a káliumszappan helyettesíthető bármilyen más, kloridvegyületet nem tartalmazó szappannal.
- Víz alapú oldat, amelyhez E-2 emulzolt (2-3%) és technikai szódabikarbónát (1,5%) adnak. Az ilyen típusú hűtőfolyadékot olyan alkalmazásokban használják, ahol nem szükséges a megmunkált felület tisztasága. magas követelmények. Egy ilyen emulzió használatával a munkadarabokat gépen nagy sebességgel lehet megmunkálni.
- 5–8% E-2 (B) emulzolt és 0,2% szódát vagy trinátrium-foszfátot tartalmazó vizes oldat. Ilyen hűtőfolyadék használatával a befejező esztergálást esztergagépen hajtják végre.
- Oxidált petrolátum (5%), szóda (0,3%) és nátrium-nitrite (0,2%) alapú emulszolt tartalmazó vizes oldat. Ez az emulzió durva és befejező forgácsoláshoz használható, így nagyobb tisztaságú felületeket kaphat.
- 70% olaj alapú folyadék ipari olaj 20, 15% 2. osztályú lenolaj, 15% kerozin. Az ilyen összetételű hűtőfolyadékot olyan esetekben használják, amikor nagy pontosságú meneteket vágnak, és a munkadarabokat drága formázott marókkal dolgozzák meg.
- A szulfofrezol egy olajos vágófolyadék, amelyet kén aktivál. Ezt a fajta vágófolyadékot kis vágási résszel történő esztergáláskor használják. Durva munkavégzés során, amelyet a szerszám és a munkadarab aktív és jelentős felmelegedése jellemez, az ilyen hűtőfolyadék használata káros lehet a gépkezelőre, mivel illékony kénvegyületeket bocsát ki.
- 90% szulfozolból és 10% kerozinból álló oldat. Ezt a folyadékot menetvágásra, valamint a munkadarabok mélyfúrására és megmunkálására használják.
- A tiszta kerozint akkor használják, ha alumíniumból és ötvözeteiből készült munkadarabokat esztergagépen kell megmunkálni, valamint oszcilláló csiszolórudakkal végzett kikészítéskor.
A vágófolyadékok használatának jellemzői
Annak érdekében, hogy a hűtőfolyadék használata hatékony legyen, számos egyszerű szabályt kell figyelembe venni. Egy ilyen folyadék áramlási sebessége (függetlenül attól, hogy emulzióról vagy vizes oldatról van szó) legalább 10-15 l/perc legyen.
Nagyon fontos, hogy a hűtőfolyadék áramlását arra a helyre irányítsuk, ahol a maximális hőmennyiség keletkezik. Esztergáláskor ilyen hely az a terület, ahol a forgácsot leválasztják a munkadarabról.
A gép bekapcsolásának legelső pillanatától kezdve a vágószerszám aktívan felmelegszik, ezért a hűtőfolyadékot azonnal, nem pedig egy idő után kell adagolni. Ellenkező esetben, ha valami nagyon meleget erősen lehűt, repedések keletkezhetnek benne.
A közelmúltban egy fejlett hűtési módszert alkalmaztak, amely magában foglalja a hűtőfolyadék vékony áramlását a vágó hátsó felületéről. Ez a hűtési módszer különösen hatékony, ha egy esztergagéphez nagy sebességű ötvözetekből készült szerszámra van szükség a nehezen vágható anyagokból készült munkadarab megmunkálásához.
Terhelés...
