图1 通过采用Aerosol干式润滑技术,车削、铣削和镗削的工艺参数可以得到提高
一种气溶胶机组可以提供带有0.1μm等级润滑颗粒物的细微气溶胶,并可使这种混合物适用于各种不同的加工场合。采用气溶胶干式润滑,可以使生产成本降低约60%,同时也比传统的润滑系统更加环保。
湿式最低量润滑(MMS)或干式加工,在切削加工行业有着多种不同的途径来降低刀刃周围的热量。而Rother Technologie公司则采取另一种途径来实现这个目标,即采用气溶胶干式润滑ATS。这项技术的要点是避免温度,而不是降低温度。其润滑技术的核心部分便是Aerosol Master机组。这种机组可以生成带有润滑颗粒物的极微细的气溶胶,同时使混合物适用于各种不同的加工场合。ATS可以降低生产成本并比以往的润滑系统更加环保。
气溶胶干式润滑可以实现MMS系统无法实现的功能。已知最低量润滑的局限性在于混合、计量、调节、管路长度和冷却通道直径<0.5mm时无刀具可用等方面。但是,这些局限性已经成为过去。现在平均为3~25ml/h的油品消耗量可以确保干式润滑流程的顺利进行。用户由此可以充分利用设备和刀具,即使在苛刻的使用场合,也可以实现良好的经济性、环保性和安全性。
通过新的气溶胶微分子结构,可以极大降低刀具、刀刃和材料之间的摩擦值,因此可以避免产生热量和刀具磨损等情况。一旦生产流程参数提高了,则可以通过相应调节气溶胶的冷却效果,来对刀具最受热载荷的区域进行冷却。由此可以继续提高刀具的效能参数,这也是进一步提高生产效率的前提条件。
Rother公司通过采用ATS气溶胶干式润滑技术,可以为各个行业的切削加工开辟出一条生产效率更高、更加环保和经济效益更好的途径。其关键诀窍在于对润滑颗粒物采用了0.1μm范围的纳米技术。润滑剂达到最佳的计量和注入,在必要时还可以使冷却气溶胶达到-40℃的温度条件,从而适应各种不同的加工需求。
图2 润滑技术的核心部分是Aerosol机组。该智能系统可配制微米级细微气溶胶润滑颗粒物,并使这种混合物与各种加工流程相匹配
一些高科技材料,例如钛、铬-钴和复合材料(如GJV、CFK和GFK等)越来越多地被应用于汽车工业、机器制造业、制药业和航空航天工业上。这就要求各方在整个切削加工系统中采用新的技术方案。例如在难加工材料的高效和高经济性的加工上,刀具和设备制造厂商能够很好地完成其相应的工作和任务,但常规的润滑和冷却技术则容易陷入到一种窘迫的境地。
可提高生产效率的ATS技术基础在于Aerosol Master 4000。气溶胶控制装置可以生成微米级的极细微气溶胶润滑颗粒物,并在恒定调节的条件下通过内部冷却通道或外部喷嘴,把气溶胶注入到加工流程中去。这个过程始终处于与设备控制系统的连续通信之中。针对试验目的,控制也可通过手动操作进行。固定的参数组可以满足多数加工流程的需求。同时针对一些特殊场合,设备操作人员也可以对气溶胶的参数进行手动调节。
在切削作业过程中,气溶胶喷雾可根据加工流程的实际情况进行调节。控制系统可以把气溶胶配制与输送空气隔绝开来并调节好压差,这样即可严格按照规定的成分连续和均匀地配制出气溶胶,由此也避免了过去出现的刀具上压力波动和气溶胶质量不高等问题。
这种新型ATS润滑技术适用于车削和铣削等各种加工中心,同时也可应用于多轴钻削头和深镗孔,以及采用0.5mm规格以下内部冷却通道的加工作业等复杂的加工场合。与耗用150ml/h润滑剂的MMS相反,气溶胶干式润滑技术在不同的应用场合中只需耗用3~25ml/h润滑剂。
在实际工作中,这种超细微和高效匀质的气溶胶表现不俗。尽管润滑剂量很小,但是刀具在很长的使用寿命中,仍能达到快速的进给和很高的切削速度。此外,在采用ATS润滑时,加工轴上的力矩也可以得到减轻,这可给表面质量带来积极的影响。
切屑可保持干燥状态,因此无需进行费时费力的清洁即可被送往循环处理工序。机床设备区域可以保持清洁,工件也无需专门清洁即可被输送到下一个工序继续接受加工。冷却润滑剂的排放和处理费用可以节省下来。ATS润滑技术要比KSS中央设备多节能60%,由于油耗低,因此自然环境和人类可以得到更好的保护:在常规的排放过程中,不会有残余物(如气溶胶)进入到周围环境里。
多种不同型号的Aerosol Master润滑设备可以根据用户的愿望和需求,配备到镗床和复杂的加工中心上并融入到各个工艺流程里。例如在Aerosol附加冷却、覆盖层控制和流量测量等针对工艺参数收集等方面。
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