Vilka kylsystem används i skärande NC-verktygsmaskiner?

Skärande NC-verktygsmaskiner är avgörande i modern tillverkning, vilket möjliggör hög precision och effektiv bearbetning. Under skärprocessen genereras en betydande mängd värme på grund av friktionen mellan skärverktyget och arbetsstycket, såväl som materialets deformation. Denna värme kan orsaka olika problem, såsom verktygsslitage, dimensionella felaktigheter och minskad ytkvalitet på arbetsstycket. Därför är ett effektivt kylsystem avgörande för korrekt funktion och prestanda hos skärande NC-verktygsmaskiner. Som en ledande leverantör av skärande NC-verktygsmaskiner har vi djup kunskap om de olika kylsystem som används i dessa maskiner.

1. Vätskekylsystem

Vätskekylsystem är de mest använda kylmetoderna vid skärande NC-verktygsmaskiner. De erbjuder flera fördelar, inklusive hög värmeöverföringseffektivitet, exakt temperaturkontroll och möjligheten att kyla både skärverktyget och arbetsstycket samtidigt.

1.1 Kylvätska - Baserad kylning

Kylmedelsbaserade kylsystem använder en speciellt formulerad skärvätska, som vanligtvis är en blandning av vatten och tillsatser som rostskyddsmedel, smörjmedel och antimikrobiella medel. Kylvätskan pumpas genom verktygsmaskinen och leds till skärområdet.

• Direkt ansökan: I denna metod sprutas kylvätskan direkt på skärverktyget och arbetsstycket. Högtryckssprayen hjälper till att ta bort spån från skärområdet, vilket minskar värmen som genereras av friktion mellan spån-verktyg och spån-arbetsstycke. Till exempel i vårVTC60 CNC vertikal svarv tillverkad i Kina, används ett system för applicering av direkt kylmedel för att säkerställa effektiv kylning under svarvningsoperationer.
• Genomgående - Verktygskylning: Vissa avancerade skärverktyg är utformade med inre kanaler som gör att kylvätskan kan strömma genom verktyget och komma ut vid skäreggen. Denna metod ger en effektivare kylning vid värmekällan. Genomgående verktygskylning kan avsevärt förlänga verktygets livslängd och förbättra ytfinishen på arbetsstycket. VårVTC70 Cnc vertikal svarv High-end verktygsmaskinär utrustad med ett högtryckskylsystem för genomgående verktyg för förbättrad prestanda vid tung bearbetning.

1.2 Köldmediebaserad kylning

Köldmediebaserade flytande kylsystem använder ett köldmedium, liknande de som används i luftkonditioneringssystem, för att kyla kylvätskan eller maskinkomponenterna direkt. Köldmediet absorberar värme från kylvätskan eller maskinen och släpper ut den utanför maskinen genom en kondensor.

• Fördelar: Köldmediebaserade kylsystem kan uppnå mycket låga temperaturer, vilket är fördelaktigt för bearbetning av värmekänsliga material. De ger också mer stabil temperaturkontroll jämfört med traditionella kylvätskebaserade system.
• Ansökningar: Denna typ av kylsystem används ofta i högprecisionsbearbetning, som i vårCNC-svarv med hög precision, där bibehållande av en stabil temperatur är avgörande för att uppnå exakta dimensioner och ytfinish.

2. Luftkylningssystem

Luftkylningssystem använder tryckluft eller naturlig luftcirkulation för att avlägsna värme från skärområdet. De är relativt enkla och kostnadseffektiva jämfört med flytande kylsystem.

2.1 Tryckluftkylning

Tryckluft blåses på skärverktyget och arbetsstycket för att avleda värme. Luftströmmen med hög hastighet hjälper också till att avlägsna spån från skärområdet.

• Fördelar: Tryckluftkylning är miljövänlig eftersom den inte kräver användning av skärvätskor, vilket kan vara kostsamt att kassera. Den är också lämplig för småskaliga bearbetningsoperationer och situationer där man önskar minimera kylvätskeanvändningen.
• Begränsningar: Tryckluftkylning är dock mindre effektiv för att avlägsna värme jämfört med vätskekylningssystem, särskilt vid bearbetning med hög hastighet och hög belastning.

2.2 Naturlig luftcirkulation

Vissa verktygsmaskiner är utformade med ventilationskanaler och fläktar för att främja naturlig luftcirkulation i maskinen. Detta hjälper till att avleda värme som genereras av motorn, elektriska komponenter och skärprocessen.

• Fungera: Naturlig luftcirkulation används främst för att kyla maskinens interna komponenter och förhindra överhettning. Det är en extra kylmetod och används ofta i kombination med andra kylsystem.

3. Hybridkylsystem

Hybridkylsystem kombinerar fördelarna med vätske- och luftkylningssystem för att uppnå optimal kylprestanda.

3.1 Dimkylning

Dimkylning är ett hybridsystem som kombinerar en fin dimma av kylvätska med tryckluft. Kylvätskedimman sprutas på skärområdet, vilket ger både kylning och smörjning.

• Fördelar: Dimkylning minskar mängden kylvätska som används jämfört med traditionella kylvätskebaserade system samtidigt som den ger effektiv kylning. Det hjälper också till att minska risken för kylvätskestänk och kontaminering.
• Ansökningar: Dimkylning är lämplig för ett brett utbud av bearbetningsoperationer, inklusive fräsning, svarvning och borrning.

3.2 Integrerad kylning

Vissa avancerade skärande NC-verktygsmaskiner är utrustade med integrerade kylsystem som använder en kombination av vätskekylning för skärområdet och luftkylning för maskinens interna komponenter. Detta säkerställer maskinens totala termiska stabilitet och förbättrar bearbetningsnoggrannheten.

4. Val av kylsystem

Valet av ett kylsystem för en skärande NC-verktygsmaskin beror på flera faktorer:

4.1 Bearbetningsoperationer

• För bearbetning med hög hastighet och hög belastning, såsom grovsvarvning och fräsning, är vätskekylningssystem, särskilt kylvätskebaserade system med högtryckskylning, vanligtvis det bästa valet på grund av deras höga värmeöverföringseffektivitet.
• För lätta och småskaliga bearbetningsoperationer kan luftkylningssystem eller dimkylsystem vara tillräckligt och mer kostnadseffektivt.

4.2 Arbetsstyckets material

• Vid bearbetning av värmekänsliga material, såsom titan- och aluminiumlegeringar, kan köldmediebaserade kylsystem eller dimkylsystem hjälpa till att hålla en stabil temperatur och förhindra materialdeformation.
• För material som är mindre känsliga för värme kan traditionella kylvätskebaserade eller luftkylningssystem användas.

4.3 Design av verktygsmaskiner

• Utformningen av verktygsmaskinen, inklusive tillgången på utrymme, placeringen av skärområdet och layouten av de interna komponenterna, påverkar också valet av kylsystem. Vissa maskiner kan vara mer lämpade för direkt kylmedelsapplicering, medan andra kan kräva genomgående verktygskylning.

Som leverantör av skärande NC-verktygsmaskiner förstår vi vikten av att välja rätt kylsystem för dina specifika bearbetningsbehov. Vårt erfarna team kan ge professionell rådgivning om val och installation av kylsystem för våra verktygsmaskiner. Vi erbjuder ett brett utbud av skärande NC-verktygsmaskiner, var och en utrustad med det mest lämpliga kylsystemet för att säkerställa högpresterande och tillförlitliga bearbetningsoperationer.

Om du är intresserad av våra produkter eller behöver ytterligare information om kylsystemen som används i våra skärande NC-verktygsmaskiner uppmanar vi dig att kontakta oss för upphandling och förhandling. Vi är fast beslutna att ge dig de bästa lösningarna för dina tillverkningskrav.

Referenser

• Maples, S. (2018). Kylvätskesystem för metallskärningsmaskiner. Society of Manufacturing Engineers.
• Dornfeld, DA, Min, S., & Takeuchi, Y. (2006). Kylning och smörjning i bearbetningsprocesser. CIRP Annals - Tillverkningsteknik.
• Klocke, F., & Eisenblätter, G. (1997). Principer för skärning. CIRP Encyclopedia of Production Engineering.