采用高壓冷卻技術(shù)可以提高車、銑工藝流程的安全性

　　帶有高壓冷卻潤滑系統(tǒng)的切割頭可以對冷卻劑射流進(jìn)行準(zhǔn)確的定向。通過把噴嘴設(shè)置在刀刃附近晃键，即可很好地把切屑從轉(zhuǎn)位刀片表面上清除干凈。采用高壓冷卻系統(tǒng)漱啥，可以將刀具的使用壽命提升50%迟赶。

　　大多數(shù)設(shè)備制造廠家可以在其CNC機(jī)床上采用高壓冷卻潤滑劑。這種設(shè)備的普及引來了人們對冷卻劑的使用所作的新評價(jià)灶常。盡管已經(jīng)有先進(jìn)的設(shè)備問世堵但，但很多企業(yè)仍然還是使用傳統(tǒng)的冷卻方式。在生產(chǎn)效率毯输、工件質(zhì)量和使用壽命等方面铁厌，高壓冷卻系統(tǒng)具有決定性的優(yōu)勢。特別是結(jié)合相應(yīng)的刀具方案霜甜，可以使高壓冷卻（HPC）在加工難切削材料時(shí)發(fā)揮出更大的潛力惹模。

　　冷卻劑必須進(jìn)入刀刃與切屑之間的接觸區(qū)域

　　在傳統(tǒng)的冷卻工藝中，冷卻劑射流只是大致對準(zhǔn)加工區(qū)域箕昭，或者完全溢出灵妨。實(shí)際在有效利用冷卻劑方面，還可以做更多：冷卻劑必須在高壓下準(zhǔn)確對準(zhǔn)刀刃和切屑之間的接觸區(qū)域落竹，并達(dá)到足夠的液體量泌霍。惟有如此，冷卻劑方可發(fā)揮出其良好的優(yōu)點(diǎn)并改善切削工藝流程述召。導(dǎo)熱朱转、切屑形成和排放、刀刃結(jié)瘤桨武、刀具磨損和表面質(zhì)量下降——這些因素都影響著生產(chǎn)效率肋拔、設(shè)備使用壽命锈津、切屑控制和工件質(zhì)量呀酸。這些也是改善切削工藝流程和提高加工企業(yè)競爭力的關(guān)鍵性因素。

　　采用高壓冷卻技術(shù)可以提高車琼梆、銑工藝流程的安全性

　　在加工不銹鋼和低碳鋼材料時(shí)性誉，高壓冷卻技術(shù)即可發(fā)揮良好的作用。恰恰在諸如鈦金屬和耐高溫超級合金等難切削的材料上使用HPC技術(shù)茎杂，可以明顯看出其發(fā)揮的積極作用曾搪。隨著創(chuàng)新型機(jī)床與刀具的進(jìn)一步發(fā)展瘫篮，高壓冷卻技術(shù)的效用將越來越廣。

　　在20世紀(jì)80和90年代权饥，Sandvik Coromant公司研發(fā)出了第一套高壓冷卻系統(tǒng)Jetbreak唆皇。采用10~100MPa高壓的冷卻劑定向射流方案，以公司內(nèi)部基礎(chǔ)性研究為前提面族，通過高壓和準(zhǔn)確定向吨肆，冷卻液在轉(zhuǎn)位刀片的刀刃與切屑之間構(gòu)成了一種隔斷，由此可以縮短接觸時(shí)間芙捏，保持切屑區(qū)域的穩(wěn)定劳仿。此外，Jetbreak還可以影響切屑的形狀粤唤，更好地控制切屑并使切屑達(dá)到早期斷屑甜海。

　　最初，Jetbreak只在小范圍內(nèi)投入使用预锅，例如用于難切削材料加工或流動切屑生成的場合饵来。在此過程中，Sandvik公司不斷提高對冷卻劑及壓力分配效用的認(rèn)識民傻，不斷體會噴嘴不同大小所產(chǎn)生的不同影響胶逢。對此類因素的調(diào)節(jié)，可以靈活地控制切屑的生成形狀饰潜、切屑長度和切屑排放方向初坠。單體Jetbreak設(shè)備可用于能源、航空航天和滾珠軸承等加工領(lǐng)域彭雾。但是時(shí)至今日碟刺，Jetbreak仍然需要平時(shí)裝配立式車床所用的特殊刀具。

　　CNC機(jī)床冷卻系統(tǒng)可以提供7~10MPa的工作壓力

　　今天薯酝，大多數(shù)的CNC機(jī)床均擁有足夠大的液體罐半沽、液泵和可提供7~10MPa工作壓力的冷卻潤滑系統(tǒng)。這種標(biāo)準(zhǔn)足可以作為使用高壓冷卻技術(shù)的基礎(chǔ)吴菠。裝備這種技術(shù)的車削加工中心和多功能機(jī)床均可達(dá)到更好的效率和更好的加工結(jié)果者填。

　　通過在模塊化刀具系統(tǒng)上的集成，高壓冷卻系統(tǒng)可以獲得更多的產(chǎn)能效益做葵≌加矗快速刀具更換功能可以縮短輔助時(shí)間，模塊化系統(tǒng)可以與冷卻潤滑劑導(dǎo)入系統(tǒng)處于安全的連接狀態(tài)翠墩。由此可以降低漏油和壓力波動的風(fēng)險(xiǎn)谴童。這樣可確保刀刃持續(xù)得到冷卻潤滑劑的保護(hù)。

　　Coromant Capto模塊化快速更換刀具系統(tǒng)從一開始便是為Jetbreak而研發(fā)的一種刀具平臺。今天整雷，該系統(tǒng)仍然構(gòu)成用于車削加工的新的Coro-Turn HP標(biāo)準(zhǔn)高壓冷卻系統(tǒng)的基礎(chǔ)克干。鑒于內(nèi)置冷卻劑導(dǎo)入系統(tǒng)和高壓設(shè)計(jì)，Coromant Capto系統(tǒng)適用于此類任務(wù)珠焦。此外讽噪，ISO標(biāo)準(zhǔn)型和作為很多帶有固定和驅(qū)動式刀具的CNC機(jī)床的選項(xiàng)的刀具系統(tǒng)均可提供。

　　Coromant Capto模塊化快速更換刀具系統(tǒng)從一開始便是為Jetbreak而研發(fā)的一種刀具平臺股背。今天鸭荡，該系統(tǒng)仍然構(gòu)成用于車削加工的新的Coro-Turn HP標(biāo)準(zhǔn)高壓冷卻系統(tǒng)的基礎(chǔ)。鑒于內(nèi)置冷卻劑導(dǎo)入系統(tǒng)和高壓設(shè)計(jì)往蝉，Coromant Capto系統(tǒng)適用于此類任務(wù)稻猜。此外，ISO標(biāo)準(zhǔn)型和作為很多帶有固定和驅(qū)動式刀具的CNC機(jī)床的選項(xiàng)的刀具系統(tǒng)均可提供堡扣。

　　Coro-Turn HP可以實(shí)現(xiàn)精確定向和并行的冷卻劑射流坦康，通過在刀刃邊緣附近設(shè)置噴嘴，高速射流可以把切屑從轉(zhuǎn)位刀片表面上排除掉诡延，同時(shí)還可以起到冷卻和破斷切屑的作用滞欠。零碎的切屑就容易被排走。噴嘴的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為1mm肆良，此外筛璧，針對精細(xì)調(diào)整，還有0.6~1.2mm的規(guī)格可供選用惹恃。在精加工過程中夭谤，即使壓力較低，只有大約1MPa巫糙，但Coro-Turn HP仍可展示出其積極的效用朗儒。這里涉及諸如鋼、不銹鋼参淹、鋁醉锄、鈦和耐高溫的高合金材料。除了因改善切屑管理而達(dá)到很高的作業(yè)安全性之外浙值，HPC還可以提高切削速度恳不，使刀具使用壽命最大延長50%。

　　切削速度影響刀具磨損程度

　　切削區(qū)域的溫度和與之相關(guān)的刀具磨損會特別受到切削速度大小的影響构鸭。在切削鈦金屬時(shí)麸河，切削速度的提高，除了影響切削性能之外奸涤，也會極劇降低刀具的使用壽命评贫。如果進(jìn)給速度也以相同于切削速度的比例提高殊划，則刀具的使用壽命只是會略微降低祷燥。乍一看枕调，似乎提高進(jìn)給速度是提高切削率的一個(gè)有吸引力的途徑。但是翁乌，只要觀察高進(jìn)給率下所產(chǎn)生的極大地切削力及其對切屑管理的負(fù)面影響堪锌，就可以看出這種途徑并不值得推薦。

　　高壓冷卻措施即可提供幫助蒙搅。它既有助于提高切削速度肺疾，又不導(dǎo)致溫度上升，同時(shí)在較高的進(jìn)給量時(shí)仍可減弱切削力的上升幅度潘尿。在加工ISO-S材料時(shí)届慈，在相同的切削長度的情況下，可以提高20%的切削速度忿偷。

　　在采用鉆桿對較大和較深的孔進(jìn)行加工時(shí)金顿，像Coro-Turn SL等型號的模塊化刀具系統(tǒng)結(jié)合使用HPC，可更好地發(fā)揮出其優(yōu)點(diǎn)：由于切割頭不受鉆桿的限制而實(shí)現(xiàn)快速和簡單的自由更換鲤桥，因此可以靈活執(zhí)行多個(gè)加工步驟揍拆。采用高壓冷卻潤滑材料，可以實(shí)現(xiàn)更加可控的切屑形狀并降低剪切效應(yīng)茶凳。這使得加工作業(yè)達(dá)到安全和無磨損的水平嫂拴。Coro-Turn SL系統(tǒng)結(jié)合采用了振動阻尼的鉆桿和穩(wěn)定的切割頭刀具接口。這種組合適合于孔徑可以達(dá)到鉆桿直徑10倍深度的鉆孔操作贮喧，并預(yù)備有連接高壓冷卻系統(tǒng)的設(shè)施筒狠。

　　在對高強(qiáng)度材料進(jìn)行銑削時(shí)，HPC也可發(fā)揮出其優(yōu)點(diǎn)來箱沦。Coro-Mill 690型系統(tǒng)是專門為加工鈦合金而研發(fā)出來的帶有高壓冷卻劑功能的套式立銑刀窟蓝。每個(gè)轉(zhuǎn)位刀片座均擁有自己的冷卻劑引入系統(tǒng)，因此饱普，每個(gè)刀片都可從高壓冷卻劑射流的優(yōu)點(diǎn)中受益迄咸。如果銑刀無需全部埋入，則未被啟用的冷卻劑引入系統(tǒng)即被關(guān)閉杉源，以便保持冷卻劑壓力不受損失屿钥。銑刀端面上的冷卻劑噴頭的位置分布充分考慮到了排屑的方便和避免切屑被二次切削的情況，尤其是在加工凹處和溝槽處且切屑排放不便時(shí)墙哲。

　　計(jì)算機(jī)測定出理想的HPC參數(shù)

　　由于鈦金屬屬于容易發(fā)生反應(yīng)的一種材料坎市，具有在轉(zhuǎn)位刀片上結(jié)瘤的傾向，因此這種現(xiàn)象會導(dǎo)致刀具使用壽命急劇降低氏石。對此盹馅，解決的途徑也在于采用高壓冷卻技術(shù)，它可以有效阻止刀刃結(jié)瘤的生成。

　　采用一種專用的計(jì)算機(jī)可以測定出理想的HPC參數(shù)毒奇。其中需要輸入諸如冷卻劑流量蔑辽、冷卻劑壓力值、切削數(shù)值沥葛、軸向切削深度和刀具特征參數(shù)等數(shù)值触尚。測定的結(jié)果可以為最佳噴嘴規(guī)格的選擇提供建議和依據(jù)，選出的最佳噴嘴可以在使冷卻劑保持恒壓的情況下齿穗，維持較低的冷卻劑流量傲隶。

　　溫度變化和加工時(shí)產(chǎn)生的切削力可以導(dǎo)致表面質(zhì)量的波動。由于傳統(tǒng)的冷卻方法已經(jīng)有助于改善工件表面質(zhì)量窃页，因此跺株，采用高壓冷卻劑可以極大影響最后精加工的結(jié)果。冷卻劑射流可以準(zhǔn)確對準(zhǔn)刀片上與精加工表面相接觸的特定位置脖卖，準(zhǔn)確定向可以避免射流偏差和可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤源帖鸦。由此可以達(dá)到安全和勻質(zhì)的加工流程，獲得無瑕疵的表面質(zhì)量胚嘲。

　　但是作儿，采用高壓冷卻潤滑劑不能彌補(bǔ)其他應(yīng)用參數(shù)（例如選錯(cuò)轉(zhuǎn)位刀片、加工不穩(wěn)定或選錯(cuò)切削數(shù)據(jù)等）的錯(cuò)誤馋劈。在其他正確的基準(zhǔn)工況條件下攻锰，HPC無疑是一種“切削流程優(yōu)化器”。高壓冷卻技術(shù)可以提供降低流程時(shí)間妓雾、維持工件穩(wěn)定質(zhì)量和提高車娶吞、銑工藝流程安全性的機(jī)會和條件。

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