电 子 简 讯 2013年11月

 

有效冷却和润滑

冷却液喷嘴的一些小技巧

普通的冷却液喷嘴对磨削过程的影响比你想像的要大的多。

在这一功能上，John A. Webster博士在追寻高质量表面精加工和微米精度的路上，冷却液所扮演的角色是经得起考验的。

喷嘴是为了在磨削过程中连续喷射冷却液,控制磨削区域温度，并保持砂轮的清洁，将磨屑从磨削区域冲到过滤系统中去。

塑料模块化喷嘴在低压（2个大气压力）下工作非常好，但是在更好磨削条件时因高压而产生位置偏离。这些都很容易对准冷却区域,但是需要调整喷嘴位置贴近工件磨削位置.

刚性金属管子－如铜，钢管更硬，但分散射流的同时也携带空气进入了冷却液，除非末端压制十分精确，或者喷嘴的嘴紧贴末端。对准或重新对准磨削需要频繁弯曲，最终可能会导致金属管断裂。

集束射流喷嘴非常有效

在过去的20多年里，作者都在证明这种类似激光的集束射流喷嘴会比塑料模块化喷嘴要高效的多，尤其是磨削时大部分热量到了部件，而不是切屑这种状态.当砂轮速度达到或者大于6000SFPM(约30米/秒)时，砂轮表面空气移动的边界层会防止低气压冷却剂使砂轮表面变得潮湿。更高的冲击能量连同集束射流，以及他们匹配砂轮转速的能力，移除边界层，清洁砂轮，并且允许砂轮将冷却液传送到磨削区域。

 

该双高压开槽喷嘴系统已被证实适于ANCA TX7磨床。圆口对准砂轮的角，扁平口对准砂轮的外径。这两个外部砂轮由在环分流板上的回转喷嘴进行润滑。

 集束射流喷嘴在医疗和航空行业领域的应用

一个使用ANCA TX7的医疗器械厂商在装配了集束射流喷嘴以后，砂轮角都很少在五次就有磨损，从韧性的不锈钢材工件上消除了毛刺和烧伤，由于喷嘴离砂轮较远，避免了喷嘴损伤，喷射对准更容易， 生产率提高了40%.

磨削行业，一个行之有效的高效冷却的流量模型是每主轴马力1.5至2 GPM(5.5-7.5升/分钟)，例如：5HP轴需要7至10GPM(26.5-38升/分钟)的流量。一个航空配件厂商生产涡轮叶片，由于喷嘴孔径为了控制磨削烧伤，多年来不断增加，从集中生产的10台机床里面仅能运行5台。

每台机床装有8个直径10毫米开管用来冷却同主轴上的两个砂轮。在卸下原来的喷嘴，换成5个直径4.5毫米的圆形集束射流喷嘴后，修整的间隔加倍了，表面质量改善了，磨削功率降低了40%， 流速降低了66%，烧伤问题也没有了，中央系统10台机床都可以运行了。

TX7冷却液分流板关闭装上匹配砂轮角度的开槽喷嘴系统

集束射流系统的好处

一家使用集束射流的厂商在聊到集束射流的好处时评价道。“集束射流系统的刚性以及远离砂轮的间距使我们受益匪浅，因为我们不需要集束射流太靠近磨削区域。”我们的经验显示，同时在铜和软管上使用集束射流系统时，砂轮的寿命，修整的频率，并且表面超高的光洁度明显好转。将精确的喷射指向适合的位置的功能使我们真的实现使用更少的冷却液量/喷嘴，与老式的铜/软管设计相比，砂轮性能也得到提升。

集束射流喷嘴对比120psi(8巴)装有水的开放式管式喷嘴

鼓励使用集束射流喷嘴的其他需求

对于机床刀具操作人员，鼓励使用集束射流喷嘴，对准后，同高硬度管一样，非常重要的是设计时须考虑调节灵活。可以通过装配旋转接头锁定的喷嘴来实现。预先焊接的圆形和扁平喷嘴管使用特殊的弯管机在非常靠近喷嘴的嘴尖可以变弯，然后使用转换夹头固定在分流板歧管或管接头。

不像永久咬在管子上的常规紧固件，这样当对准喷射后,可以进行水平或旋转调整。使用扁平/圆形喷嘴的组合，即使是非常复杂的砂轮轮廓也可以使用以上列出的恰当的调整角度,由喷射的冷却液完全覆盖。

推入配合圆形和扁平的喷嘴可以与铜管连接。
非常合适象MX5这样的主要使用铜管输送冷却液的机床

改进冷却液应用的另外一些好处:

·         砂轮使用寿命长,磨削锋利,消除热变形

·         由于直接在工序中进行冷却，下道工序之前工件也没有高热

·         降低流量和泵工作量,过滤介质消耗也降低

·         喷嘴位置保持性好，避免了喷射位置移动的风险，实现无人化生产。

·         由前道工序磨屑残留对砂轮负荷几乎消除，使得主轴功率和磨削力恒定，工件几何形状更完美。

 

 

创始人John Webster博士在美国康乃迪克州和英国的大学从事磨削工序的相关理论及实践20多年。在圣戈班实施了6年他的冷却液战略之后，2004年他推出了冷磨削技术。与冷却液应用相关的技术文章可以从他的网站上下载 www.cool-grind.com.

 

 

 

12 十一月 2013