哈爾濱中天數(shù)控工具有限責(zé)任公司
公司網(wǎng)站：www.m.hmniuwr.cn
服務(wù)熱線：0451-82340716
服務(wù)熱線：0451-82340716
在低溫加工系統(tǒng)中，液態(tài)二氧化碳和液氮可以作為有效的冷卻劑。以前的低溫加工系統(tǒng)都是通過管道將超冷液體從外部引到刀具/工件界面處，為了在切削難加工材料時提高切削速度和延長刀具壽命，機床制造商MAG工業(yè)自動化系統(tǒng)公司開發(fā)了主軸內(nèi)冷卻低溫加工新技術(shù)。
據(jù)MAG公司高級刀具工程師George Georgiou介紹，在MAG的低溫加工系統(tǒng)中，溫度為-196℃的液氮通過主軸、刀柄和刀體內(nèi)部的管道流動，然后通過在切削刀片中用放電加工（EDM）方式加工的出口，到達距剪切面不到1mm處。Georgiou說，“低溫冷卻液對切削時產(chǎn)生的高溫具有超強冷卻能力，可以防止切削熱傳入刀具切削刃?！?br /> 他補充說，主軸內(nèi)采用真空管道來絕熱，刀柄和刀體（包括安裝刀片的刀座）中的管道則采用了一種導(dǎo)熱率極低的材料。到達切削點時，最初加注的液氮仍有近50%保持液態(tài)。在將切削熱從刀具/工件界面處帶走后，原來的液體變?yōu)闅怏w（其中包含80%的氮氣）散入周圍的空氣中。為了防止局部區(qū)域氮氣濃度過高，使氧氣含量減少，采用了多個傳感器監(jiān)測周圍空氣中的氮氣含量，如果發(fā)現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量不安全，則會暫時關(guān)閉液氮流。
MAG公司估計，在低溫銑削和鏜削時，每個切削刃每分鐘大約要消耗0.04升冷卻劑；而在低溫鉆削和攻絲中，冷卻劑的消耗量要少一些，因為加工時刀具被包圍在工件內(nèi)。
內(nèi)冷卻低溫加工還可以與外部供液的最小量潤滑（MQL）技術(shù)合并使用，以減小刀具的摩擦與粘附。這是因為，低溫加工的目標是減小由切削熱引起的刀具磨損，但并不能起到潤滑作用，因此需要借助于MQL技術(shù)。MQL可以有效防止因刀具過熱和軟化而造成的磨損加快。
盡管這種低溫加工技術(shù)仍然處于開發(fā)過程中，但據(jù)MAG公司介紹，應(yīng)用該技術(shù)銑削蠕墨鑄鐵（CGI）時，可使硬質(zhì)合金刀具的切削速度提高60%，使聚晶金剛石（PCD）刀具的切削速度提高3倍。該公司設(shè)計副總裁Doug Watts說，“通過外加MQL潤滑，可使硬質(zhì)合金刀具的切削速度提高到原來的3倍，但PCD刀具的切削速度在已提高3倍的基礎(chǔ)上未見再提高。這些切削試驗重點關(guān)注切削速度的提高，而刀具壽命則保持在與采用常規(guī)冷卻液時相同的水平上?！?br /> Georgiou指出，在使用MQL潤滑時，PCD刀具的切削速度沒有進一步提高的原因在于，與硬質(zhì)合金相比，PCD這種超硬材料更不容易磨損，而且能更有效地傳熱。當以大約100m/min的切削速度加工有色金屬材料時，切削熱通常會使PCD分解為碳并失效。在低溫加工中，金剛石在更高的切削速度下仍能保持其性能穩(wěn)定。
除了蠕墨鑄鐵以外，MAG還對鈦合金和不銹鋼進行了低溫加工試驗。Georgiou說，“今后在航空制造業(yè)將會有大規(guī)模的資金投入。作為使用越來越多的航空材料，鈦合金不僅切削性不好，而且傳熱性也很差，但我們用低溫技術(shù)加工獲得了非常不錯的結(jié)果?！?br /> MAG公司計劃，在其機床上提供商品化低溫加工主軸之前，將在IMTS展覽會上展示這項技術(shù)，并向其合作伙伴和用戶提供用于改造機床的低溫加工旋轉(zhuǎn)組件，使他們可以比較低溫加工與常規(guī)加工系統(tǒng)的使用效果。
刀具信息網(wǎng) 責(zé)任編輯：小山 |
文章來源：中國刀具信息網(wǎng) 添加人：阿刀
