Подача СОЖ через шпиндель
Статья о том, как повысить качество обработки металла на станке при помощи направленной подачи СОЖ под давлением. Для этого используется вал двигателя – шпиндель.
Смазочно-охлаждающая жидкость помогает снизить износ станка и повысить качество обработки. Для этого нужно купить СОЖ высокого качества и обеспечить ее точный подвод к зоне соприкосновения резца с деталью. Лучший способ — подача СОЖ через шпиндель под давлением.
Как устроена система подачи СОЖ через шпиндель
Шпиндель (англ. spindle) — вал в электродвигателе, способный вращаться в правую и левую сторону.
Принцип работы заключается в том, что охлаждающая эмульсия подается через каналы и державку инструмента под высоким регулируемым напором на кромки резца. Это обеспечивает охлаждение обрабатываемого участка и качественное удаление с него стружки. В результате сокращается технологический цикл, увеличивается ресурс работ инструментов.
В центре внимания находится качество СОЖ — смазочная жидкость должна быть чистой, без крупных элементов, которые будут засорять подводки. Поэтому при выборе эмульсии важно обращать внимание на ее уровень фильтруемости.
Выбор шпинделя
Два основных типа шпинделя, используемых в ЧПУ станках:
| Со встроенным электромотором | Механические с внешним приводом |
|---|---|
| 18-24 000 об/мин (самые мощные модели до 120 тысяч оборотов в минуту) | 300-8000 об/мин, (самые мощные модели до 12 тысяч оборотов в минуту) |
| Высокое качество резки даже на высокой скорости | Возможность применять любые типы подшипников |
| Ограничение в нагрузках из-за применения маленьких шарикоподшипников | Можно нарезать резьбу благодаря наличию обратной связи |
| Используются цанговые зажимы ER либо конусы малого размера BT или ISO | Используются только инструментальные конусы, поскольку зажимы не могут гарантировать надлежащий уровень жесткости и повторяемости |
Предварительная настройка вращения
Перед тем, как включить подачу СОЖ через шпиндель, необходимо настроить частоту его вращения, иначе жидкость будет подаваться слишком быстро или медленно. Снизить частоту нужно в случаях, когда используется высокоскоростной шпиндель (на станках с числовым программным управлением ЧПУ), при работе с большими фрезами или материалами повышенной твердости.
Советы по оптимизации работы оборудования:
- Используйте фрезы не из быстрорежущей стали, а из твердосплава.
- Уменьшите диаметр фрез, чтобы режущая кромка вращалась быстрее. На качестве обработки это не отразится.
- Воспользуйтесь технологией HSM (скоростной обработки) при малой ширине материала и нужной траектории движения инструмента.
Если частота вращения слишком высока и устройство не может справиться с заданной скоростью подачи СОЖ через шпиндель:
- Снизьте до минимума частоту оборотов. Скорость подачи снизится, инструмент станет выделять меньше тепла, тем самым продляется и срок его жизни.
- Уменьшите общее число канавок. Так прохождение через материал будет медленнее. Повышается качество работы с вязкими материалами, оптимизируется процесс очистки от стружки. Можно пользоваться фрезой с одной канавкой, но только при минимальной скорости подачи.
- Уменьшите фрезу, как и в предыдущем случае.
Если при резании или сверлении алюминия происходит засорение фрезы стружкой, то дело в некачественной СОЖ или в ее недостаточном количестве.
Особенности подачи СОЖ под высоким давлением
Большинство станков поддерживают подачу смазочно-охлаждающей жидкости под очень высоким давлением (от 1015 psi, или 70 бар). Некоторые модели позволяют добиться еще более мощного давления (вплоть до 150 бар). Таким образом можно охлаждать место соприкосновения резца с деталью даже при выполнении самых сложных операций или использовании чувствительных материалов.
И при сверлильных, и при токарных операциях такой метод показывает значительную эффективность, но при этом в центре внимания следует держать такие нюансы:
- Заметнее всего преимущества будут при использовании инструментов, созданных для подачи СОЖ высокой точности — например, токарным инструментом с направленными потоками жидкости или сверлами с подводом смазки изнутри. В этом случае создаются высокоскоростные струи смазочного состава, которые, врезаясь в переднюю часть режущей пластинки, приподнимают стружку словно клином. От этого сокращается расстояние меду материалом и резцом, улучшая степень контроля стружкодробления.
- Расход эмульсии, требуемый для охлаждения, зависит от общей площади каналов подвода и установленного давления, с которым включается подача.
- Давление устанавливается исходя из используемого материала, глубины подачи и резки, конструктивных особенностей сопла.
Нужные инструменты и насос выбираются в зависимости от конкретной области применения. Правильная подача СОЖ через шпиндель гарантирует максимально быструю окупаемость, благодаря увеличению эффективности резки, сверления, шлифовки и повышению общего КПД станков.
Как включить подачу СОЖ через шпиндель (ДМГ)
На большинстве фрезерных станков DMG или HAAS включение подачи смазочно-охлаждающей жидкости осуществляется путем внесения в программу команды M08 — это вспомогательная команда, отвечающая за охлаждение.
В случае если код не срабатывает или после нее цикл непроизвольно останавливается, возможны следующие решения:
- Сначала включить подачу жидкости, затем настроить обороты шпинделя. Также перед выключением СОЖ предварительно запрограммировать остановку шпинделя.
- Проверить надлежащий уровень давления смазки.
- Попробовать ручной ввод данных в режиме MDI.
Если это поможет, то проблема может скрываться в программном обеспечении станка, если нет, то следует внимательно проверить внутренние параметры. Также уделите внимание насосу — он должен обеспечивать надлежащую степень расхода и давления. В большинстве случаев достаточно давления 80 бар. Если материал особопрочный, то потребуется давление 150 бар или выше.
Обращайтесь в нашу компанию, чтобы проконсультироваться по вопросу выбора подходящей СОЖ и сделать заказ.