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有效冷卻和潤滑—冷卻博士

有效冷卻和潤滑

冷卻液噴嘴的一些小技巧

普通的冷卻液噴嘴對磨削過程的影響比你想像的要大的多。

在這一功能上, John A. Webster博士在追尋高品質表面精加工和微米精度的路上, 冷卻液所扮演的角色是經得起考驗的。

噴嘴是為了在磨削過程中連續噴射冷卻液, 控制磨削區域溫度, 並保持砂輪的清潔, 將磨屑從磨削區域沖到過濾系統中去。

塑膠模組化噴嘴在低壓(2個大氣壓力)下工作非常好, 但是在更好磨削條件時因高壓而產生位置偏離。 這些都很容易對準冷卻區域, 但是需要調整噴嘴位置貼近工件磨削位置。

剛性金屬管子-如銅, 鋼管更硬, 但分散射流的同時也攜帶空氣進入了冷卻液, 除非末端壓制十分精確, 或者噴嘴的嘴緊貼末端。 對準或重新對準磨削需要頻繁彎曲, 最終可能會導致金屬管斷裂。

集束射流噴嘴非常有效

在過去的20多年裡, 作者都在證明這種類似鐳射的集束射流噴嘴會比塑膠模組化噴嘴要高效的多, 尤其是磨削時大部分熱量到了部件, 而不是切屑這種狀態。 當砂輪速度達到或者大於6000SFPM(約30米/秒)時, 砂輪表面空氣移動的邊界層會防止低氣壓冷卻劑使砂輪表面變得潮濕。 更高的衝擊能量連同集束射流, 以及他們匹配砂輪轉速的能力, 移除邊界層, 清潔砂輪, 並且允許砂輪將冷卻液傳送到磨削區域。

該雙高壓開槽噴嘴系統已被證實適於ANCA TX7磨床。 圓口對準砂輪的角, 扁平口對準砂輪的外徑。 這兩個外部砂輪由在環分流板上的回轉噴嘴進行潤滑。

集束射流噴嘴在醫療和航空行業領域的應用

一個使用ANCA TX7的醫療器械廠商在裝配了集束射流噴嘴以後,

砂輪角都很少在五次就有磨損, 從韌性的不銹鋼材工件上消除了毛刺和燒傷, 由於噴嘴離砂輪較遠, 避免了噴嘴損傷, 噴射對準更容易, 生產率提高了40%.

磨削行業, 一個行之有效的高效冷卻的流量模型是每主軸馬力1.5至2 GPM(5.5-7.5升/分鐘), 例如:5HP軸需要7至10GPM(26.5-38升/分鐘)的流量。 一個航空配件廠商生產渦輪葉片, 由於噴嘴孔徑為了控制磨削燒傷, 多年來不斷增加, 從集中生產的10台機床裡面僅能運行5台。

每台機床裝有8個直徑10毫米開管用來冷卻同主軸上的兩個砂輪。 在卸下原來的噴嘴, 換成5個直徑4.5毫米的圓形集束射流噴嘴後, 修整的間隔加倍了, 表面品質改善了, 磨削功率降低了40%, 流速降低了66%, 燒傷問題也沒有了, 中央系統10台機床都可以運行了。

TX7冷卻液分流板關閉裝上匹配砂輪角度的開槽噴嘴系統

集束射流系統的好處

一家使用集束射流的廠商在聊到集束射流的好處時評價道。 “集束射流系統的剛性以及遠離砂輪的間距使我們受益匪淺, 因為我們不需要集束射流太靠近磨削區域。

”我們的經驗顯示, 同時在銅和軟管上使用集束射流系統時, 砂輪的壽命, 修整的頻率, 並且表面超高的光潔度明顯好轉。 將精確的噴射指向適合的位置的功能使我們真的實現使用更少的冷卻液量/噴嘴, 與老式的銅/軟管設計相比, 砂輪性能也得到提升。

集束射流噴嘴對比120psi(8巴)裝有水的開放式管式噴嘴

鼓勵使用集束射流噴嘴的其他需求

對於機床刀具操作人員, 鼓勵使用集束射流噴嘴, 對準後, 同高硬度管一樣, 非常重要的是設計時須考慮調節靈活。 可以通過裝配旋轉接頭鎖定的噴嘴來實現。 預先焊接的圓形和扁平噴嘴管使用特殊的彎管機在非常靠近噴嘴的嘴尖可以變彎, 然後使用轉換夾頭固定在分流板歧管或管接頭。

不像永久咬在管子上的常規緊固件,這樣當對準噴射後,可以進行水準或旋轉調整。使用扁平/圓形噴嘴的組合,即使是非常複雜的砂輪輪廓也可以使用以上列出的恰當的調整角度,由噴射的冷卻液完全覆蓋。

推入配合圓形和扁平的噴嘴可以與銅管連接。

非常合適象MX5這樣的主要使用銅管輸送冷卻液的機床

改進冷卻液應用的另外一些好處:

砂輪使用壽命長,磨削鋒利,消除熱變形

由於直接在工序中進行冷卻,下道工序之前工件也沒有高熱

降低流量 泵工作量,過濾介質消耗也降低

噴嘴位置保持性好,避免了噴射位置移動的風險,實現無人化生產。

由前道工序磨屑殘留對砂輪負荷幾乎消除,使得主軸功率和磨削力恒定,工件幾何形狀更完美。

不像永久咬在管子上的常規緊固件,這樣當對準噴射後,可以進行水準或旋轉調整。使用扁平/圓形噴嘴的組合,即使是非常複雜的砂輪輪廓也可以使用以上列出的恰當的調整角度,由噴射的冷卻液完全覆蓋。

推入配合圓形和扁平的噴嘴可以與銅管連接。

非常合適象MX5這樣的主要使用銅管輸送冷卻液的機床

改進冷卻液應用的另外一些好處:

砂輪使用壽命長,磨削鋒利,消除熱變形

由於直接在工序中進行冷卻,下道工序之前工件也沒有高熱

降低流量 泵工作量,過濾介質消耗也降低

噴嘴位置保持性好,避免了噴射位置移動的風險,實現無人化生產。

由前道工序磨屑殘留對砂輪負荷幾乎消除,使得主軸功率和磨削力恒定,工件幾何形狀更完美。

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