滚刀寿命延长的机理
微量润滑准干式加工是一种新型的机械加工方式,用微量润滑取代传统切削液,目前已经在一些企业得到了应用。准干式切削条件下,切削加工工艺、机床设计、微量润滑装置、润滑剂、操作和切削刀具与传统的湿式切削有区别,准干式切削理论基础远不及传统切削液金属切削理论成熟,准干式切削的加工工艺需要依据工件材料、选用刀具及涂层进行摸索和积累,这样才能发挥准干式加工的技术特点。
多普赛利奥内置式微量润滑装置工作原理是以空气为动力通过精密的内置油雾发生器,产生微米级的悬浮油微粒,细小的微粒可以通过加工中心的内冷通道(即旋转接头、主轴)几乎无损耗地输送至刀具和工件之间的切削区域,或者通过管路和外置式喷嘴喷射至切削区参与切削加工润滑。
齿轮加工中通常需要设置3个喷嘴,将微米级油雾颗粒喷射至切削区域,其中一个喷嘴保持一定距离对滚刀前刀面喷射,另外两个喷嘴分列于滚刀刃左右,滚刀刃与工件接触点之间的油膜,改善了滚刀刃与工件材料的摩擦,起到***温升作用,钻削微量润滑应用技术,同时改善了加工面的质量,具备防止加工面锈蚀的作用,滚刀寿命得到延长。
滚刀的寿命除了工件材料中杂质导致的损坏外,更主要是切削液加工时滚刀反复的升温、冷却形成的“热冲击”对滚刀及涂层的损伤,我们也常称之为“热脆性”。在微量润滑准干式加工时,超细油雾粒子有利于渗透至切削区域形成油膜(无压切削液可能无法有效渗透进入切削区域),减少“滚刀-工件”和“滚刀-切屑”之间的摩擦,起到***温升、降低滚刀磨损、防止粘连和提高工件加工表面质量和滚刀寿命的作用。
在机械加工行业,切削液对于切削工具和加工件的冷却润滑效果起着至关重要的作用。常用的冷却润滑方式有切削液浇注、切削油和微量润滑。目前采用较多的润滑冷却方式为切削液浇注,这种方式能够降低切削区域的温度,适合应用在中、低速切削加工中。但随着切削速度的增加和环保要求的提高,车削微量润滑技术,使用切削液润滑方式的问题也越加突出:切削速度不易提升、生产环境和工厂周边生态环境的恶化以及切削液的后期处理等问题都将导致生产成本的增加。在倡导绿色制造的今天,这种切削液冷却润滑方式将逐步被环保型微量润滑取代。
针对切削液润滑冷却方式的不足,多普赛将喷雾微量润滑技术应用于金属加工,它能够替代传统切削液浇注式冷却润滑,提高加工效率,有效避免生产环境的恶化、降低生产成本,助力绿色制造。
切削液在金属切削中主要起两个作用,一是润滑作用;二是冷却作用。喷雾冷却微量润滑技术是应用空气动力学原理使微量润滑剂与压缩空气混合形成悬浮油微粒气雾的技术,再通过输送管道和喷嘴将悬浮油微粒气雾喷射到切削区域,使工件和切削工具得到充分冷却和润滑。悬浮油微粒气雾喷射到切削区时,有较高的速度,由于渗透力强,一方面可以***温升,同时可带走部分切削热;润滑油微粒可持续均匀的覆盖在切削工具表面,起到良好润滑作用。
雕刻机在铣削加工过程中,会产生大量的加工碎屑,工作现场碎屑四溅,部分铣削的碎屑附着在工件表面,影响雕刻质量,同时传统雕刻机普遍使用乳化液大量喷淋这种液压润滑冷却,这种方式有一些不足的地方。加工轻切削零件也需要液压系统开启,大量的乳化液喷淋,导致液压系统利用效率更低。在铣刀头高速旋转时,齿轮微量润滑加工,乳化液产生离心力,使得乳化液很难直接到达润滑点,并造成大量的乳化液四处飞溅。当设备用久以后,防渗漏结构老化,乳化液就会渗漏,常年大量累积,造成设备及环境严重污染。员工长期在这样环境下工作,由于手部皮肤长期抓取沾满润滑液的零件,也会因此引起对***潜在的伤害。采用乳化液的加工方式,产品加工完成后,微量润滑,后续还会产生大量的清洁工作,耗费人工及能源进行清洗。
雕铣机采用微量润滑后,整个加工过程基本是准干式切削,微量润滑系统可以根据实际工作需求,在雕刻机铣削加工过程中按加工步骤需求,对切削工具进行冷却、润滑和清除碎屑,加工后无任何润滑液渗漏,工件表面基本无过量油污,因而减少了后续工序的清洗工作,同时加工后不需烘干二次处理,节约了人力物力。
微量润滑系统以压缩空气为动力,油雾消耗可根据加工需求自动调整,这就避免了用油的浪费。系统产生的微米级油雾颗粒受高速旋转离心力影响很小,使得油雾更具穿透力,迅速到达润滑点,使润滑油利用更***。与液压站式喷淋润滑方式相比,省去了庞大的润滑站系统和废液处理环节,同时无油污泄漏,设备、地面环境干净,实现了零排污。
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