玛帕(中国)设计总监税涛先生
采用MQL微量润滑系统或完全干切削在降低冷却液直接及间接成本方面,有着显著的优势:
●根据加工工件不同,冷却液的消耗可以减少95%;
●随着压缩空气消耗的增加,在能耗上有5%~8%的增加。然而由于不再需要高压内冷泵,在这方面的能耗可以降低30%,因此机床综合能耗可以降低约20%~25%;
●降低冷却液相关设备投资以及排放管理的成本;
●加工环境因为冷却液应用的减少更为干净,同时对于工件及切屑的清洁液更为便利;
●环境友好。
对于刀具来说,使用MQL加工技术的优势在于:由于介质总是清洁及均匀的,切削刃的热振动及摩擦力会比较低,因此在很多场合刀具寿命能够提高,例如发动机缸盖导管的加工中,采用MQL的寿命能够达到湿式加工的5倍。 同时针对铝合金的加工,能获得更好的表面质量例如,加工变速箱阀体的阀孔。
MAPAL针对MQL及干切削的研究主要针对孔的加工。在孔加工中,能否顺利的排出切屑同时控制加工区域的温度是至关重要的课题。在硬质合金材料方面,除了对于棒料材质的重新选择之外,MAPAL也与知名的涂层公司一起,有着针对性的研究。
同传统的液态冷却液相比,MQL的油雾润滑介质有着完全不同的特性。因此相应的对于刀柄以及刀具的设计、制造有着完全不同的要求。
●对于与主轴相连的刀柄来说,MAPAL有完整的产品系列以适用于单通道以及双通道的MQL系统;
●对于刀具,MQL内冷通道及排屑通道也完全不同。具体表现在:排屑槽需要更大及更平滑,以便于切屑可以顺畅的排出。而内冷通道的布置则更为特殊,不仅仅要求油雾直接冲到加工区域,而且在内通道中不允许出现交叉孔毛刺及死点等缺陷。MAPAL在这类刀具的设计及制造上有着丰富的经验,在设计上完全采用3D模拟,在加工中采用5轴加工中心,同时在质量控制方面有专用设备对MQL效率进行检查。
绿色加工不仅仅在于降低诸如冷却液等废弃物的排放,同时降低加工时的能源消耗也有着同样重要的意义。
在德国,超过40%的电力用于工业生产,而这其中大约60%用于机械操作。就机床而言,切削加工占机床所用能源消耗的比例并不是很高。针对这些机床,有多种可能性提高能源效率,例如采用变频器、控制器等。然而,这些方法通常需要巨大的投资甚至新机器。而另一方面,通过在现有机床上的工序优化,也可以实现巨大的能源节约,并从而节约成本。
MAPAL在优化工序管理非常专长,我们认为:减少机器运行时间、即缩短加工时间对于能效特别有意义。
一方面,这个目标可以通过减少非生产时间实现。例如,MAPAL用于完整加工的刀具可以将不同的孔、倒角、平面加工进行组合,以节省数次换刀。另一方面,更高的进给速度及相应更短的机床运行时间也能够极大的降低能耗。此外,微量润滑系统(MQL)以及干切削的应用为节能提供了更大的潜力。因为不再需要提供高压冷却的单元,能耗降低20%~30%是可能的。从刀柄到切削刀具,MAPAL也提供采用MQL技术的完整解决方案。
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