冷風切削技術在磨削中的應用
時間:2015-02-02冷風切削技術的應用
用低溫空氣代替切削液,是改善冷卻條件的新辦法。冷風切削技術是近年來國際較為流行的一種加工方式,主要為防止(切削液等)污染、改善加工環(huán)境,提高切削效率、延長刀具使用壽命(特別是解決難加工材料的加工)降低加工成本的高效加工配套技術。所以國際公認它是一種綠色切削技術,歐、美、日、俄等工業(yè)發(fā)達國家現(xiàn)已在較大范圍推廣應用。
冷風切削技術是用-10℃~-50℃左右的低溫氣體,混合微量無公害油劑(10~20毫升/小時)代替切削液進行潤滑、降溫和排屑,它是目前國際上廣為流行的MQL(微量潤滑)切削方法的延伸。
冷風切削加工系統(tǒng)主要由:壓縮空氣源、空氣粗過濾清潔系統(tǒng)、CTL系列低溫冷風射流機(或中央冷風射流機)、高保溫管道、微量油霧化器和各型冷風噴嘴等組成。它通過空氣粗過濾清潔系統(tǒng)過濾、凈化車間壓縮空氣、再經(jīng)CTL低溫冷風射流機對這些空氣進行低溫處理,得到干燥而潔凈的低溫冷風,溫度一般在-50℃以下,并可自由調節(jié);微量油霧化系統(tǒng)可按加工需要,生成非常微量的無公害油劑并混入冷風內,對切削點進行微量潤滑。工作時,只要打開冷風射流機的電源,按說明書啟動設備,讓低氣流通過高保溫管道和微量油霧化器,并將冷風噴嘴置于切削點附近、對準切削點,便可進行冷風切削了。
冷風切削設備的使用和主要參數(shù)的選用
冷風設備主要有下列部件組成:空氣壓縮機、低溫冷風射流機、微量油霧化器、噴射器、刀具(砂輪)等組成,我們應用的設備由重慶成田低溫加工技術有限公司提供,其主要參數(shù)為進氣壓力0.6-0.8MPa,進氣溫度≤40℃,出氣額定流量3.0NM3/min,出氣壓力≥0.3MPa,出氣溫度≤-50℃。
冷風切削技術的使用效果好壞,除和設備本身的性能、質量密切相關外還與正確、合理使用設備和參數(shù)選擇有關,根據(jù)我們近三年對冷風設備的應用,我們認為有下列幾點應予以重視和引起注意。
使用前的準備
要檢查風源質量
一般來說,工廠使用的壓縮空氣,風源是由壓縮空氣總站通過管道輸送到各使用車間的,由于常年使用,管內因生銹、氣源中混入雜質、油污、積水等常會使管道風口堵塞,導致工作風量和壓力顯著下降,造成加工點得不到充分的冷卻,因此在使用前,必須開機一段時間來檢查風源的質量,如發(fā)現(xiàn)風源質量不好,則應立即采取疏通管道或增加過濾器等措施處理。
檢查保溫管的密封和長度是否合理
連接冷風機和壓縮空氣出口處的保溫管,是確保能長久低溫供氣的重要環(huán)節(jié),保溫管安裝好后,要檢查確保兩端無泄露現(xiàn)象,為了避免管內溫度升高和氣壓的穩(wěn)定,保溫管不宜過長,只要能滿足正常工作就行,也不要因進氣管卷曲影響供氣質量。
要檢查冷風機主要零件的聯(lián)接質量和設備的排風口前不要有任何屏障
因設備在發(fā)貨運輸過程中的顛簸和裝配中的不慎,常會出現(xiàn)聯(lián)接件的松動(包括電器和機械零件),所以在開機前必須予以檢查,排風口如有屏障,會造成設備排氣不暢,從而使設備溫度升高,不能長時間的正常工作。
冷風噴頭與安裝位置的確定
在加工過程中,為使砂輪得到良好、充分的冷卻,宜用兩個噴頭同時將冷風噴射在工件和砂輪的表面。噴頭安裝時應將其分別夾持在經(jīng)改裝過的百分表磁力座上,然后將其固定在機床的床身或刀架上。工作時,讓上下兩個噴管的噴頭同時對準被磨刀具的前后面進行噴射冷卻。
冷風冷卻溫度的優(yōu)選
使用冷風切削設備對冷風溫度的優(yōu)選至關重要,一般來說,冷風溫度低一點好,在磨削加工時,如果選用-10℃~-25℃這一段溫度區(qū)間,則由于冷風在保溫輸送系統(tǒng)等中間環(huán)節(jié)的損耗過大,噴出的氣體實際溫度相對較高,此時,由于磨削點得不到充分的冷卻,會影響到冷風切削的最佳效果,但是,如果長時間選取設備最低(-50℃以下)溫度區(qū)間,則將對制冷系統(tǒng)(低溫冷風射流機)的使用壽命造成不良影響,經(jīng)長時間摸索和探討實踐,我們認為:磨削時優(yōu)選冷風溫度控制在-40℃~-45℃最為合理,這和日本相關資料,把冷風磨削溫度控制在-40℃左右為最佳的論述完全一致。
冷風切削應用時的維護
刃磨刀具前、后刀面的機床,一般都不使用切削液,所以機床都未配置防護裝置,而冷風切削技術在這些機床上使用,磨粒的飛濺會對操作工人的健康產(chǎn)生不利影響,為此,我們在這些機床上配置安裝了防護罩,為了便于操作人員觀察磨削情況,防護罩根據(jù)機床結構用透明有機玻璃板彎曲成型制成,可自由移動,同時還配備了吸塵器。