Read this in your language

OTRZYMUJ WIADOMOŚCI ANCA BEZPOŚREDNIO DO SWOJEJ SKRZYNKI POCZTOWEJ

Bądź na bieżąco z najnowszymi wskazówkami i nowinkami technologicznymi

Skuteczne chłodzenie i smarowanie

Wskazówki dotyczące dysz

Skromna dysza chłodziwa może mieć znacznie większy wpływ na proces szlifowania, niż sądzisz.

W tym artykule, Dr John A. Webster zajmuje się badaniem roli, jaką odgrywają chłodziwa, w poszukiwaniu wysokiej jakości wykończenia powierzchni i mikronowej dokładności.

Dysze są powszechnie uznanym sposobem dostarczania chłodziwa do procesu szlifowania, dla kontrolowania temperatury narzędzia, trzymania ściernicy w czystości i otwarcia porów ściernicy, dopuszczenia pod ogromnym ciśnieniem dodatków smarnych do chłodziwa w celu wykonywania swojego zadania, oraz dla wypłukania wiórów z dala od obszaru szlifowania – do systemu filtracyjnego.

Plastikowe modułowe dysze działają dobrze przy niskim ciśnieniu (2 bary), ale mogą się przestawiać przy wyższych ciśnieniach, które zapewniają lepsze szlifowanie. Są one łatwe do nakierowania na cel, ale muszą być umieszczone blisko, ze względu na rozproszoną geometrię dyszy.

Sztywne metalowe rurki, takie, jak z miedzi i stali, są sztywniejsze, ale także dają rozproszone strumienie, które dopuszczają powietrze do chłodziwa, o ile końcówka nie jest dokładnie wyprofilowana lub do dyszy nie jest przymocowana specjalna końcówka. Celowanie i ponowne ich nacelowywanie wymaga częstego zginania, które ostatecznie prowadzi do ich pęknięcia.

Dysze o spójnym strumieniu są bardzo skuteczne

W ciągu ostatnich 20 lat, autor dowiódł, że przypominające laser dysze o spójnym strumieniu są bardziej skuteczne niż modularne plastikowe i sztywne dysze rurkowe, zwłaszcza przy szlifowaniu, w którym większość ciepła przechodzi do narzędzia, a nie wióra. Przy prędkości ściernic 6000 sfpm lub więcej, warstwa graniczna powietrza wędrująca z powierzchnią koła zapobiega zamoczeniu powierzchni ściernicy przez chłodziwo pod niskim ciśnieniem. Wyższa energia oddziaływania związana ze spójnym strumieniem, oraz jego zdolność do dopasowania się do prędkości ściernicy, usuwa warstwę graniczną, czyści ściernicę i pozwala ściernicy przetransportować chłodziwo przez strefy szlifowania.

Przedstawiony tu dwustrumieniowy system dyszy rowka wiórowego jest zamocowany do szlifierki ANCA TX7. Okrągła dysza namierzona jest na róg ściernicy, zaś płaska dysza – na OD ściernicy. Dwie zewnętrzne ściernice są smarowane przez okrągłe obrotowe dysze na pierścieniowych rurach rozgałęźnych.

Dysze o spójnym strumieniu w przemyśle medycznym i lotniczym

Producent narzędzi medycznych przy pomocy szlifierki ANCA TX7, doświadcza pięciokrotnie niższego zużycia rogów ściernic, eliminacji zadziorów i przypaleń ze strony lepkiego materiału ze stali nierdzewnej, braku uszkodzeń dyszy ze względu na większą odległość od ściernicy, łatwiejszego namierzania strumienia i 40% wzrostu wydajności po zainstalowaniu dysz o spójnym strumieniu.

Przy szlifowaniu, sprawdzony w działaniu model tempa przepływu dla skutecznego procesu chłodzenia wynosi od 1,5 do 2 GPM na konia mechanicznego trzpienia obrotowego, tzn., że cykl 5 HP wymaga od 7 do 10 GPM dobrze namierzonego tempa przepływu użytego w tym procesie. Producent sprzętu lotniczego produkujący łopaty turbin mógł stosować jedynie pięć maszyn w komórce 10-ciu z centralnego systemu, ponieważ szczeliny dysz stopniowo powiększały się na przestrzeni lat w celu przezwyciężenia spalania przy szlifowaniu.

Każda maszyna została wyposażona w osiem otwartych rur o średnicy 10 mm do chłodzenia dwóch ściernic na tym samym trzpieniu obrotowym. Po zdjęciu pierwotnych dysz i zastąpieniu ich przez pięć okrągłych dysz dla spójnego strumienia o 4,5 mm średnicy, przerwa między obciąganiami podwoiła się, wykończenie powierzchni poprawiło się, moc szlifowania zmniejszyła się o 40%, tempo przepływu spadło o 66%, kwestia przypaleń odpadła i wszystkie 10 maszyn mogło być obsługiwanych z centralnego systemu.

Zamontowanie dwóch dysz obok siebie na rozdzielaczu chłodziwa TX7, z dopasowaniem jednej dyszy do kata średnicy

Korzyści z systemów spójnego strumienia

Producent stosujący spójny strumień wypowiedział następujące uwagi na temat jego korzyści. "Sztywność spójnego systemu strumienia i odstęp od ściernicy stanowi dla nas kluczową korzyść, ponieważ nie potrzebujemy spójnego strumienia tak blisko kontaktu / obszaru szlifowania. Nasze doświadczenie wskazuje, że trwałość ściernicy, częstotliwość obciągania i wykończenie powierzchni są lepsze przy zastosowaniu spójnego systemu strumienia zarówno na miedzi, jak i systemie Loclines. Możność precyzyjnego nakierowania strumienia dokładnie na odpowiednie położenie pozwala w rzeczywistości użyć mniej dysz chłodziwa, w przeciwieństwie do starego miedzianego /Locline stylu, jednocześnie zwiększając wydajność ściernicy."

Porównanie pomiędzy dyszą o spójnym strumieniu i dyszą rurową przy wodzie o 120psi

Inne wymagania zachęcające do używania dysz o spójnym strumieniu

Dla zachęcenia operatorów obrabiarek do stosowania dysz o spójnym strumieniu, ważne jest, aby zintegrować wysoki stopień możliwości dostosowania do projektu, jak również wysoką sztywność po namierzeniu. Można to osiągnąć poprzez zainstalowanie obrotowych dysz, które zostają zablokowane po namierzeniu. Zlutowane uprzednio rury o okrągłych i płaskich dyszach mogą być gięte bardzo blisko czubka dyszy za pomocą specjalnych giętarek, a następnie mocowane do rury rozgałęźnej lub rur za pomocą rozłącznych tulei zaciskowych.

Pozwala to na regulację osiową i obrotową przy kierowaniu strumienia, w przeciwieństwie do konwencjonalnych złączek zaciskowych, które zaciskają się na stałe na rurze. Z pomocą kombinacji dysz płaskich i okrągłych, nawet złożony profil ściernicy może być w pełni pokryty przez chłodziwo z wykorzystaniem dostępnych stopni swobody podanych powyżej.

Wciskane okrągłe i płaskie dysze mogą zostać zamontowane na rurach miedzianych.
Są one idealne dla takich maszyn, jak MX5, które głównie używają rur miedzianych.

Dodatkowe korzyści z ulepszonego stosowania chłodziwa:

· Bardziej trwałe ściernice gruboziarniste powinny być używane dla lepszego utrzymania formy i bez obawy wystąpienia uszkodzeń termicznych

· Lepsza integralność powierzchni z uwagi na bezpośrednie chłodzenie procesu, nie gaszenie gorącej części przed nadejściem następnej

· Zmniejszone tempo przepływu i energii pompowania związane z bardziej efektywnym przepływem, plus mniej indeksowania czynników filtrujących

· Sztywniejsze dysze bez ryzyka przesunięcia strumienia, pozwalające na pozostawienie maszyny bez obsługi

· Mniej obciążania ściernicy (lub narzędzi) wiórami powstałymi w wyniku wcześniejszych obrotów, wyzwalając bardziej jednolitą moc wrzeciona obrotowego, co umożliwia lepszą geometrię narzędzi

Autor, dr John Webster, studiował teoretyczne i praktyczne aspekty procesu szlifowania przez 20 lat na uniwersytetach w Connecticut i Wielkiej Brytanii. Po sześciu latach realizacji swoich strategii chłodziwa w Saint-Gobain, wprowadził w 2004 roku Cool-Grind Technologies. Artykuły techniczne odnoszące się do stosowania chłodziwa można pobrać z jego strony internetowej www.cool-grind.com.

12 listopada 2013