Жидкость для охлаждения шпинделя

Содержание

Виды и характеристики СОЖ для токарных станков, как сделать своими руками

СОЖ для токарных станков – жидкость, которая повышает эффективность работы токаря. В статье вы узнаете о видах и свойствах различных смазывающих жидкостей.

  • Что такое СОЖ?
  • Виды, состав и характеристики
  • Масляные
  • Синтетические
  • Полусинтетические
  • На водной основе
  • Изготовление своими руками
  • Рецепт
  • Правила эксплуатации СОЖ для станков

СОЖ для токарных станков – необходимая составляющая работы токаря. Существуют разные виды охладителей, которые отличаются теми или иными свойствами

В этой статье вы узнаете о том, какие виды жидкостей бывают, а также их подробное описание.

Самодельная система жидкостного охлаждения шпинделя

Китайские шпиндели жидкостного охлаждения предполагают пропускание жидкого теплоносителя с целью охлаждения подшипников и обмоток. Внешне такие шпиндели отличаются наличием штуцеров для подключения шлангов. Шланги должны соединять шпиндель с помпой и теплообменником.

В интернете можно найти описание самых разных систем охлаждения шпиделя. В самой простой из них в качестве теплообменника применен трубчатый радиатор от старого холодильника (такие радиаторы монтируются на тыльную сторону холодильников). Есть варианты, когда теплоноситель-вода просто подается в пластиковую емкость с открытым верхом (проще говоря таз). Открытый верх необходим для лучшей теплоотдачи т.к. пластик несколько ухудшает теплообмен воды с окружающим воздухом.

В этой статье будут предложены более серьезные варианты систем охлаждения. Изложение разбито на следующие темы:

  • Применение готовой жидкостной системы для охлаждения процессоров ПК
  • Система охлаждения на основе аквариумной помпы и радиатора отопителя автомобиля ВАЗ-2106
  • Вода,тосол или антифриз – что применить?

М-код для запуска шпинделя, включения охлаждения, смены инструмента.

М-код

М-код — это программные инструкции для станка ЧПУ, которые помогают машинисту / программисту управлять оборудованием станка с ЧПУ, таким как патрон, задняя бабка, пиноль, охлаждающая жидкость. Здесь мы разберем основные M-коды, которые в основном используются на токарных / фрезерных станках с ЧПУ. В зависимости от производителя станка и системы управления ЧПУ M-code, как и G-code может отличаться, но основные команды которые мы разберем здесь, как правило, одинаковы для всех станков с ЧПУ.

Что такое СОЖ?

Аббревиатура СОЖ расшифровывается как Смазочно-охладительные жидкости. Охладители необходимы для постоянной эксплуатации оборудования. Использование в работе облегчает работу и позволяет выполнять несколько задач:

  1. Жидкость дает охлаждение резцу. Таким образом, деталь в полной безопасности, так как интенсивная нагрузка повышает вероятность перегрева. Охладительная жидкость способна продлить срок службы.
  2. Во время обработки заготовка нагревается, что повышает риск загрязнения. СОЖ необходим для создания конструкций из чистого металла, так как удаляет загрязнения.
  3. Смазка повышает производительность токарного станка.
  4. Кроме охлаждения СОЖ смазывает площадь соприкосновения с изделием. Снижается нагрузка на аппарат, что продлевает срок его жизни.

СОЖ применяется во всех видах изготовки металлоконструкций сверления, проката, точения, штамповки, резания и других видах обработки. Отличное повышение эффективности, качества и безопасности деталей – главные достоинства СОЖ.

принцип подачи СОЖ на токарном станке

Применение готовой жидкостной системы для охлаждения процессоров ПК

Самым простым решением для шпинделей мощностью до 1 кВт может быть применение готовой системы для охлаждения процессоров ПК. Следует иметь ввиду, что такая система недешевая, стоит порядка $200. Но при этом в комплекте у вас уже будут смонтированные помпа с расширительным бачком и радиатор с охлаждающим вентилятором.

А вот имеющегося в комплекте теплоносителя на основе этиленгликоля (практически антифриз) скорее всего не хватит, т.к. у системы охлаждения шпинделя объем больше. Значит антифриз придется докупить. И остается только добавить блок питания постоянного тока на 12 вольт (можно нестабилизированный). Можно использовать старый компьютерный или любой трансформаторный с подходящей мощностью.
Теперь нужно смонтировать все модули в подходящем корпусе (или самодельном, фанерном), объединить систему шлангами, заполнить ее антифризом и выгнать из нее воздух.

Обязательно надо помнить, что такая система снабжена небольшим радиатором и слабой помпой. Их мощности может не хватить для охлаждения шпинделя. При этом имеет значение степень нагрузки на шпиндель. Т.е., если шпиндель постоянно работает с большими фрезами, на больших оборотах, со съемом большого количества материала за один проход, да еще если материал заготовки – это металл, да еще и сталь. В таких случаях лучше предусмотреть систему охлаждения шпинделя помощнее (см. ниже).

Использование смазочно-охлаждающей жидкости

Охлаждение снижает изнашивание режущего инструмента и повышает качество поверхности, которая обрабатывается. На прямые охлаждающие свойства СОЖ большое влияние оказывает не только теплоёмкость и теплопроводность, но и способность СОЖ к смачиванию металлических поверхностей и парообразованию, так как при высоких скоростях резания и температурах жидкость может не входить в непосредственный контакт с поверхностью инструмента из-за низкой смачиваемости или образования паровой подушки.

Смазочно-охлаждающие жидкости должны меть не только хорошие функциональные свойства, но и комплекс эксплуатационных свойств, придающие возможность их использования в условиях современного производства с учетом санитарно-гигиенических, социальных. Экономических и других требований.

Одними из важнейшими эксплуатационными требованиями являются нетоксичность, стабильность, антикоррозионность, бактерицидность, гигиеничность СОЖ. Помимо этого смазочно-охлаждающие жидкости не должны разъедать окраску оборудования и трубопроводы, разбрызгиваться и вспениваться, эмульгировать смазочные и гидравлические масла, способствовать заеданию трущихся частей станка, разрушать изоляцию электрооборудования, сильно испаряться.

СОЖ должны быть взрыво- и жаробезопасны, так же должны легко обезвреживаться и разлагаться перед сбрасыванием в сточные воды.

Система охлаждения на основе аквариумной помпы и радиатора отопителя автомобиля ВАЗ-2106

Следующий вариант системы охлаждения требует меньших капиталовложений, но больших времезатрат на монтаж.
В качестве радиатора применен радиатор отопителя автомобиля ВАЗ-2106 (см. фото ниже). Его можно приобрести практически в любом автомагазине. К радиатору следует купить вентилятор подходящего размера на 220 вольт. Стоимость радиатора и вентилятора ориентировочно составит около $40 (

Радиатор ВАЗ-2106 с вентилятором на 220ВРадиатор ВАЗ-2106 с вентилятором на 220В

В качестве помпы подойдет аквариумная помпа. Такие можно приобрести в зоомагазинах. На фото ниже представлены два варианта помп. Стоимость помпы может составить $50-$100 (до 3000 руб).

На фото видно, что напряжение питания помпы 220 вольт. Поэтому следует соблюдать осторожность при монтаже, чтобы обеспечить безопасность и самого монтажа, и дальнейшей эксплуатации системы охлаждения.

Когда все основные компоненты приобретены, можно приступать к их установке в единый корпус. Корпус можно изготовить из фанеры (см. фото ниже) или приобрести подходящий готовый.
В данном решении радиатор крепится с помощью кусков оцинкованного профиля для монтажа гипсокартона. Ширина профиля как раз подходит под толщину радиатора. Помпа погружена в расширительную емкость.

Очень желательно, чтобы система охлаждения была герметичной, чтобы исключить возможность испарения антифриза. Причина этого – вредность этиленгиколя, на основе которого изготавливается антифриз.
Для решения этой проблемы проще всего поместить помпу в емкость с широким горлышком и герметично закрываемой крышкой, а радиатор с венлилятором вынести в отдельный корпус (см. фото ниже).

Помпа помещена в герметичную емкостьПомпа помещена в герметичную емкость

Система вводов в емкостьСистема вводов в емкость

Может оказаться так, что штатные штуцеры шпинделя не подходят для имеющегося шланга. В этом случае вполне реально изготовить свои штуцеры нужного размера аналогично фото ниже. Хомуты крепления шлангов условно не показаны, но они необходимы для их надежной фиксации.

Скорость шпинделя: S

Скорость вращения шпинделя S

Скорость вращения шпинделя S

Говоря о скоростях, пора установить скорость вращения шпинделя. Для этого мы воспользуемся S-Word, а затем будем использовать rpms. «S1000» обеспечивает скорость вращения шпинделя 1000 об / мин.

Но этого не достаточно, Если вы введете это, и шпиндель не начнет вращаться. Все, что S делает, это сообщает шпинделю, что когда он начнет вращаться, он будет делать это со скоростью 1000 об / мин. Что-то вроде «F» не вызывает никакого движения, просто говорит ЧПУ, что когда движение происходит, именно с такой скоростью оно должно двигаться.

Чтобы начать вращение шпинделя, вам понадобятся М-код:

Вращение шпинделя по часовой стрелке: М-код M03

Вращение шпинделя М-код М3 М4

Вращение шпинделя

Как только вы введете в «M03», шпиндель начнет вращаться по часовой стрелке с запрограммированной скоростью. Теперь вы действительно в деле. Вы можете перемещать наконечник инструмента со скоростью подачи и включать шпиндель. Пока довольно просто, правда?

При необходимости можно остановить шпиндель с помощью M05. Только одно: вы, наверное, не хотите резать без охлаждающей жидкости, не так ли?

Изготовление своими руками

Существуют различные виды жидкостей, особенно водянистых. Можно долго перечислять виды и составы жидкостей, но вряд ли это вместится в одну статью. В нашей статье мы продемонстрируем только один пример охладителя, на основе масла.

Эмульсию сложно приготовить, так как для создания используется большое количество компонентов.

В нашем примере будем рассматривать рецепт эмульсии на основе жидкого мыла. Кроме того, нам понадобится нерафинированное подсолнечное масло, керосин и кальцинированная сода, а также некоторые предметы бытовой химии.

Большинство перечисленных веществ имеется в каждом доме, за исключением керосина.

Рецепт

  • Залить жидкое мыло в граненый стакан, смешать с подсолнечным маслом, керосином и кальцинированной водой. Желательно подготовить 3 таких стакана и вылить в 1 емкость от 10 л.
  • В полученную смесь добавляем половину стопки отбеливателя и четверть стопки моющего средства для посуды, например Fairy.
  • Залить раствор теплой водой. Использовать емкость объемом в 10л. Лить воду до тех пор, пока емкость не будет полностью заполнена.

процесс приготовления сож для токарного станка

  • Нагреть жидкость до температуры 90 градусов. При нагревании жидкость необходимо непрерывно перемешивать.
  • Выливаем полученную смесь в емкость, и смешиваем с водой. Соотношение раствора с водой должно быть равно 1:3.

Наш раствор готов, можете смело использовать его на рабочем месте.

Если же нет некоторых компонентов, то вот вам более простой раствор. Возьмите и смешайте индустриально масло, воду и поверхностно-активное вещество.

Резюме

Такая система охлаждения обкатана в реальных условиях в паре с шпинделем ЕТ80-2,2кВт от компанииЕТ. Режимы обработки при этом достаточно жесткие: максимальный диаметр фрез – 6 мм, обрабатываемый материал – высокопрочные алюминиевые сплавы, обороты – вплоть до максимальных (24000 об/мин). Максимальная температура никогда не достигала 50°С. После выполнения управляющей программы в течение 10-20 часов рукой можно ощутить тепло в зоне нижних подшипников. При этом вокруг станка температура стабилизирована около 20°С.

Хладагент: М-код M07 / M08 / M09

Хладагент: M07 / M08 / M09 М-код

Хладагент: М-код M07 / M08 / M09

Хорошая идея, давайте не будем резать без СОЖ, если мы действительно не разбираемся в сухой обработке , и даже в этом случае нам, вероятно, нужен воздушный поток.

Есть определения того, что должны делать M07 и M08, но я не собираюсь говорить вам, что они из себя представляют, потому что они меняются от машины к машине. Люди могут подключать машины для самых разных задач. Например, M07 может включить воздушный поток или туман, а M08 может включить полный залив охлаждающей жидкости. Достаточно сказать, что M07 и M08 включают два разных типа охлаждающей жидкости. Дайте каждому попробовать посмотреть, что он делает. M09 отключает охлаждающую жидкость, что тоже полезно знать.

Методы контроля качества очистки СОЖ

На методы определения содержания механических примесей в углеводородных средах имеется ГОСТ 6370 – 59, 9279 – 59, 10577 – 63.

Стандартные методы испытаний достаточно трудоёмки и применяются лишь в лабораторных условиях. Для определения содержания (концентрации) и размеров механических частиц содержащихся в СОЖ, применяются традиционные методы дисперсионного анализа – силовой, микроскопический и так далее. Но эти все методы длительны и могут быть выполнены только в лаборатории.

Правила эксплуатации СОЖ для станков

Недостаточно просто залить детали небольшим количеством раствора, это может плохо отразиться на его работе.

Для повышения эффективности при работе на токарных станках придерживайтесь следующих правил:

  1. Расход жидкости – не менее 10л на 1 минуту.
  2. Вещество должно располагаться в месте, которое нагревается больше остальных, например стружка от заготовочного материала.
  3. Подачу жидкости осуществлять после нагревания.

При работе со сложными металлами, большая часть жидкости должна уходить на заднюю поверхность резца.

Вода, тосол или антифриз?

В качестве теплоносителя в системе охлаждения шпинделя дешевле всего применить воду. Это должна быть дистиллированная вода, чтобы исключить выпадение осадков в каналах системы. При этом надо иметь ввиду, что спустя некоторое время в воде развиваются микроорганизмы и на стенках системы охлаждения появляется слизь, а вода начинает вонять. Понятно, что такая слизь появляется и внутри шпинделя, из-за чего ухудшается теплоотвод. Применение бактерицидных добавок требует проверки: не появится ли от них на стенках шпинделя осадок или ржавчина. Кроме того, применение воды само по себе может вызвать коррозию внутри шпинделя.

В связи со сказанным более разумным может стать применение тосола. Это не так дорого, как применение антифриза, но и имеет свои особенности. Дело в том, что некачественный тосол оставляет белые высолы на трубопроводах, что также ухудшает теплоотвод и проходимость каналов.

Почти идеальным для системы охлаждения шпинделя является применение антифриза. В этом случае есть только два недостатка: дороговизна и вредность этиленгликоля, на основе которого делается антифриз.
Впрочем дороговизна антифриза весьма условна, т.к. антифриз приобретается один раз на весь период эксплуатации, ведь он не изнашивается.
А применение герметичной системы охлаждения обеспечивает отсутствие испарения антифриза в воздух и эти решается вопрос его вредности.

Смена инструмента: М-код T + M06

Смена инструмента: T + M06 м-код

Смена инструмента: М-код T + M06

Конечно, вы можете вручную вставить инструмент в конус шпинделя. Это несложно, и вам нужно знать, как это сделать. Но если на вашем станке есть устройство смены инструмента, их там много, и, вероятно, к нескольким из них будет удобно получить доступ. С помощью еще двух g-кодов вы узнаете, как это сделать.

Смена инструмента — это двухэтапный процесс на фрезерном станке (и на некоторых токарных станках, но большинство токарных станков не используют M06).

Сначала вы выбираете инструмент с помощью T-Word, за которым следует номер инструмента. Затем вы выполняете смену инструмента с помощью M06. Вы можете поместить их в две строчки или написать вместе:

Выберите инструмент в пазу № 12 и вставьте его в шпиндель.

Подача СОЖ при обработке деталей лезвийным инструментом

В зону резания лезвийным инструментом применяют следующие основные способы подачи СОЖ:

  1. Свободно падающей струи;
  2. Напорной струи;
  3. Струи воздушно-жидкостной смеси ( в распыленном состоянии) ;
  4. Через каналы в теле режущего инструмента.

В промышленности наиболее широко применяют способ подачи СОЖ свободно падающей струёй (поливом). Техника применения остальных способов значительно сложнее, хотя каждый из них в своей области более эффективен, чем подача СОЖ поливом.

Существуют еще несколько способов подачи СОЖ, применяемых лишь в единичных случаях. Например, на операциях нарезания резьбы метчиками применяют периодическую ( импульсную) подачу дозированного количества СОЖ на режущий инструмент перед началом обработки. На агрегатных станках СОЖ подают на метчик автоматически, на универсальных станках это делают вручную. На универсальных станках в единичном и мелкосерийном производстве применяют иногда способ контактного смачивания обрабатываемой детали кистью или тампоном впереди режущего инструмента (например, на операциях нарезания резьбы плашками).

Нормы расхода и давление СОЖ

Производительность насоса, подающего СОЖ в зону глубокого сверления, рассчитывают, исходя из условия, что скорость транспортирующей жидкости должна быть не меньше скорости образования стружки. Практические нормы расхода и величины давления СОЖ на станках при сверлении кольцевыми сверлами обычно несколько превышают расчетные величины.

Объем резервуара ( бака- отстойника) для СОЖ универсального станка для глубокого сверления желательно принимать с расчетом обеспечения 10- минутной работы насоса. Но для станков средних размеров ёмкость бака- отстойника не должна превышать 6м 3 . В целях стабилизации температуры жидкости в систему подачи СОЖ встраивают теплообменники и охладители.

Протягивание.

На операциях протягивания внутренних и наружных поверхностей СОЖ обычно подают, поливом, стараясь создать на зубьях протяжки равномерный слой смазки еще до их контактирования с материалом обрабатываемой заготовки. Одновременно следует подавать СОЖ и в зону выхода протяжки для её охлаждения и смывания стружки. При обработке тонкостенных деталей необходимо охлаждать их третьей струёй жидкости. При протягивании отверстий лучшие результаты дают кольцевые устройства, с помощью которых обеспечивается более равномерное распределение СОЖ по всему периметру обрабатываемой поверхности.

Нормы расхода СОЖ при протягивании зависят от многих факторов: принятой схемы и режимов резания, конструкции и материала протяжки, конфигурации обрабатываемой поверхности, материала обрабатываемой детали и другие. Для средних условий работы расход СОЖ составляет 10 – 20 л/мин. При скоростном протягивании (20 – 60 м/мин) расход СОЖ увеличивается до 30 – 50 л/мин. Примерно столько же СОЖ подают при наружном протягивании.

Большие затруднения встречаются подавая СОЖ при протягивании глубоких отверстий, а так же при обработке поверхностей большой длины. На таких операциях желательно увеличивать давление подаваемой СОЖ до 8 – 10 кгс/см 2 , направляя поток СОЖ против направления протягивания. Если повышение давления СОЖ почему-то окажется невозможным, следует использовать стандартные электронасосы большой производительности.

Нарезание резьбы метчиком

Нарезание резьбы метчиком, выполняют с подачей СОЖ поливом или с импульсной подачей СОЖ на метчик перед началом цикла. Особые трудности возникают при нарезании резьбы в глухих отверстиях.

Наиболее радикальным методом решения задачи отвода стружки из зоны резания, повышения производительности и качества нарезания резьбы метчиками является применение метчиков с каналами для подвода СОЖ в зону резания. Каналы для подвода СОЖ повышают стойкость метчиков в 1,5-2 раза, исключают их поломки вследствие затупления, улучшают качество резьбы. Зона обработки должна быть надежно экранирована, что бы предотвратить разбрызгивание СОЖ. Но при этом затрудняется наблюдение за процессом резьбонарезания.

Применение СОЖ на автоматических линиях и агрегатных станках

В массовом и крупносерийном производстве автоматические линии включают в централизованную систему подачи СОЖ, рассчитанную на весь цех или группу линий и станков.

В агрегатных станках и автоматических линиях, состоящих из этих станков, применяют системы подачи СОЖ трёх типов

  1. Системы низкого давления, в которых для подачи эмульсий и синтетических СОЖ поливом используют электронасосы типов П, ПА и ПЗС.
  2. Системы высоко давления, в которых подача СОЖ производится шестеренными насосами типа БГ. Эти системы применяют для подачи углеводородных СОЖ поливом и через инструмент (кроме ружейных сверл) и эмульсий через инструмент. На некоторых агрегатных станках работает одновременно большое число разных инструментов. В связи с этим иногда сочетают на одном станке подачу СОЖ под давлением через инструмент и подачу СОЖ поливом.
  3. Системы низкого давления, в которых подвод СОЖ через инструмент производится вихревыми насосами типа ВМК, сечения каналов подвода жидкости в муфте и инструменте назначают из расчета скорости потока не более 5 м.с. Насос подбирают, исходя из расхода СОЖ на весь станок.

Способы подачи СОЖ при абразивном и алмазном шлифовании

Подачу СОЖ к зоне резания свободно падающей струёй (поливом) широко применяют на универсальных круглошлифовальных станках. СОЖ подают к зоне резания с помощью центробежного электронасоса, через сопло, имеющее щелевое или круглое выходное отверстие (при внутреннем шлифовании СОЖ подают так же через осевое отверстие шпинделя). Скорость истечения жидкости примерно 1м.с. Интенсивность охлаждения должна возрастать с увеличением поверхности контакта инструмента и заготовки, высоты круга и плотности структуры, а так же с уменьшением размеров абразивных зерен.

Чем выше должно быть качество шлифованной детали, тем обильнее нужно подавать СОЖ. При круглом, наружном, внутреннем и плоском шлифовании периферией круга расход СОЖ должен быть не менее 8 – 10 л/мин на каждые 10мм ширина сегмента или кольца (все нормы расхода СОЖ для шлифования с линейной скоростью круга 30 – 35 м.с).

В результате действия воздушных потоков, создаваемых вращающимся шлифовальным кругом, большая часть жидкости, подаваемой наиболее распространенным в настоящее время способом полива, практически никакого участия в процессе шлифования не имеет.

Требования при работе с СОЖ

  1. Не применять СОЖ без предварительной токсикологический оценки.
  2. Тщательно следить за качеством применяемых СОЖ.
  3. В индивидуальных системах циркуляции СОЖ при трехсменной работе с полной загрузкой эмульсии необходимо полностью заменять через одну неделю, при меньшей загрузке – через две недели. Периодичность замены масляных СОЖ 1 – 2 раза в месяц. При этом следует спустить всё содержимое системы подачи СОЖ, промыть её сильной струёй водного раствора моющего средства и заполнить свежей СОЖ.
  4. Обязателен постоянный контроль предельно допустимых концентраций паров, газов и аэрозолей вредных веществ в атмосфере цеха и в рабочей зоне металлорежущих станков.

Можно сделать вывод, что смазочно – охлаждающая жидкость (СОЖ) является важнейшим элементом технологического процесса, для повышения производительности качества обработки.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий

Жидкость для охлаждения шпинделя

Содержание

Виды и характеристики СОЖ для токарных станков, как сделать своими руками

СОЖ для токарных станков – жидкость, которая повышает эффективность работы токаря. В статье вы узнаете о видах и свойствах различных смазывающих жидкостей.

  • Что такое СОЖ?
  • Виды, состав и характеристики
  • Масляные
  • Синтетические
  • Полусинтетические
  • На водной основе
  • Изготовление своими руками
  • Рецепт
  • Правила эксплуатации СОЖ для станков

СОЖ для токарных станков – необходимая составляющая работы токаря. Существуют разные виды охладителей, которые отличаются теми или иными свойствами

В этой статье вы узнаете о том, какие виды жидкостей бывают, а также их подробное описание.

Самодельная система жидкостного охлаждения шпинделя

Китайские шпиндели жидкостного охлаждения предполагают пропускание жидкого теплоносителя с целью охлаждения подшипников и обмоток. Внешне такие шпиндели отличаются наличием штуцеров для подключения шлангов. Шланги должны соединять шпиндель с помпой и теплообменником.

В интернете можно найти описание самых разных систем охлаждения шпиделя. В самой простой из них в качестве теплообменника применен трубчатый радиатор от старого холодильника (такие радиаторы монтируются на тыльную сторону холодильников). Есть варианты, когда теплоноситель-вода просто подается в пластиковую емкость с открытым верхом (проще говоря таз). Открытый верх необходим для лучшей теплоотдачи т.к. пластик несколько ухудшает теплообмен воды с окружающим воздухом.

В этой статье будут предложены более серьезные варианты систем охлаждения. Изложение разбито на следующие темы:

  • Применение готовой жидкостной системы для охлаждения процессоров ПК
  • Система охлаждения на основе аквариумной помпы и радиатора отопителя автомобиля ВАЗ-2106
  • Вода,тосол или антифриз – что применить?

М-код для запуска шпинделя, включения охлаждения, смены инструмента.

М-код

М-код — это программные инструкции для станка ЧПУ, которые помогают машинисту / программисту управлять оборудованием станка с ЧПУ, таким как патрон, задняя бабка, пиноль, охлаждающая жидкость. Здесь мы разберем основные M-коды, которые в основном используются на токарных / фрезерных станках с ЧПУ. В зависимости от производителя станка и системы управления ЧПУ M-code, как и G-code может отличаться, но основные команды которые мы разберем здесь, как правило, одинаковы для всех станков с ЧПУ.

Что такое СОЖ?

Аббревиатура СОЖ расшифровывается как Смазочно-охладительные жидкости. Охладители необходимы для постоянной эксплуатации оборудования. Использование в работе облегчает работу и позволяет выполнять несколько задач:

  1. Жидкость дает охлаждение резцу. Таким образом, деталь в полной безопасности, так как интенсивная нагрузка повышает вероятность перегрева. Охладительная жидкость способна продлить срок службы.
  2. Во время обработки заготовка нагревается, что повышает риск загрязнения. СОЖ необходим для создания конструкций из чистого металла, так как удаляет загрязнения.
  3. Смазка повышает производительность токарного станка.
  4. Кроме охлаждения СОЖ смазывает площадь соприкосновения с изделием. Снижается нагрузка на аппарат, что продлевает срок его жизни.

СОЖ применяется во всех видах изготовки металлоконструкций сверления, проката, точения, штамповки, резания и других видах обработки. Отличное повышение эффективности, качества и безопасности деталей – главные достоинства СОЖ.

принцип подачи СОЖ на токарном станке

Применение готовой жидкостной системы для охлаждения процессоров ПК

Самым простым решением для шпинделей мощностью до 1 кВт может быть применение готовой системы для охлаждения процессоров ПК. Следует иметь ввиду, что такая система недешевая, стоит порядка $200. Но при этом в комплекте у вас уже будут смонтированные помпа с расширительным бачком и радиатор с охлаждающим вентилятором.

А вот имеющегося в комплекте теплоносителя на основе этиленгликоля (практически антифриз) скорее всего не хватит, т.к. у системы охлаждения шпинделя объем больше. Значит антифриз придется докупить. И остается только добавить блок питания постоянного тока на 12 вольт (можно нестабилизированный). Можно использовать старый компьютерный или любой трансформаторный с подходящей мощностью.
Теперь нужно смонтировать все модули в подходящем корпусе (или самодельном, фанерном), объединить систему шлангами, заполнить ее антифризом и выгнать из нее воздух.

Обязательно надо помнить, что такая система снабжена небольшим радиатором и слабой помпой. Их мощности может не хватить для охлаждения шпинделя. При этом имеет значение степень нагрузки на шпиндель. Т.е., если шпиндель постоянно работает с большими фрезами, на больших оборотах, со съемом большого количества материала за один проход, да еще если материал заготовки – это металл, да еще и сталь. В таких случаях лучше предусмотреть систему охлаждения шпинделя помощнее (см. ниже).

Использование смазочно-охлаждающей жидкости

Охлаждение снижает изнашивание режущего инструмента и повышает качество поверхности, которая обрабатывается. На прямые охлаждающие свойства СОЖ большое влияние оказывает не только теплоёмкость и теплопроводность, но и способность СОЖ к смачиванию металлических поверхностей и парообразованию, так как при высоких скоростях резания и температурах жидкость может не входить в непосредственный контакт с поверхностью инструмента из-за низкой смачиваемости или образования паровой подушки.

Смазочно-охлаждающие жидкости должны меть не только хорошие функциональные свойства, но и комплекс эксплуатационных свойств, придающие возможность их использования в условиях современного производства с учетом санитарно-гигиенических, социальных. Экономических и других требований.

Одними из важнейшими эксплуатационными требованиями являются нетоксичность, стабильность, антикоррозионность, бактерицидность, гигиеничность СОЖ. Помимо этого смазочно-охлаждающие жидкости не должны разъедать окраску оборудования и трубопроводы, разбрызгиваться и вспениваться, эмульгировать смазочные и гидравлические масла, способствовать заеданию трущихся частей станка, разрушать изоляцию электрооборудования, сильно испаряться.

СОЖ должны быть взрыво- и жаробезопасны, так же должны легко обезвреживаться и разлагаться перед сбрасыванием в сточные воды.

Система охлаждения на основе аквариумной помпы и радиатора отопителя автомобиля ВАЗ-2106

Следующий вариант системы охлаждения требует меньших капиталовложений, но больших времезатрат на монтаж.
В качестве радиатора применен радиатор отопителя автомобиля ВАЗ-2106 (см. фото ниже). Его можно приобрести практически в любом автомагазине. К радиатору следует купить вентилятор подходящего размера на 220 вольт. Стоимость радиатора и вентилятора ориентировочно составит около $40 (

Радиатор ВАЗ-2106 с вентилятором на 220ВРадиатор ВАЗ-2106 с вентилятором на 220В

В качестве помпы подойдет аквариумная помпа. Такие можно приобрести в зоомагазинах. На фото ниже представлены два варианта помп. Стоимость помпы может составить $50-$100 (до 3000 руб).

На фото видно, что напряжение питания помпы 220 вольт. Поэтому следует соблюдать осторожность при монтаже, чтобы обеспечить безопасность и самого монтажа, и дальнейшей эксплуатации системы охлаждения.

Когда все основные компоненты приобретены, можно приступать к их установке в единый корпус. Корпус можно изготовить из фанеры (см. фото ниже) или приобрести подходящий готовый.
В данном решении радиатор крепится с помощью кусков оцинкованного профиля для монтажа гипсокартона. Ширина профиля как раз подходит под толщину радиатора. Помпа погружена в расширительную емкость.

Очень желательно, чтобы система охлаждения была герметичной, чтобы исключить возможность испарения антифриза. Причина этого – вредность этиленгиколя, на основе которого изготавливается антифриз.
Для решения этой проблемы проще всего поместить помпу в емкость с широким горлышком и герметично закрываемой крышкой, а радиатор с венлилятором вынести в отдельный корпус (см. фото ниже).

Помпа помещена в герметичную емкостьПомпа помещена в герметичную емкость

Система вводов в емкостьСистема вводов в емкость

Может оказаться так, что штатные штуцеры шпинделя не подходят для имеющегося шланга. В этом случае вполне реально изготовить свои штуцеры нужного размера аналогично фото ниже. Хомуты крепления шлангов условно не показаны, но они необходимы для их надежной фиксации.

Скорость шпинделя: S

Скорость вращения шпинделя S

Скорость вращения шпинделя S

Говоря о скоростях, пора установить скорость вращения шпинделя. Для этого мы воспользуемся S-Word, а затем будем использовать rpms. «S1000» обеспечивает скорость вращения шпинделя 1000 об / мин.

Но этого не достаточно, Если вы введете это, и шпиндель не начнет вращаться. Все, что S делает, это сообщает шпинделю, что когда он начнет вращаться, он будет делать это со скоростью 1000 об / мин. Что-то вроде «F» не вызывает никакого движения, просто говорит ЧПУ, что когда движение происходит, именно с такой скоростью оно должно двигаться.

Чтобы начать вращение шпинделя, вам понадобятся М-код:

Вращение шпинделя по часовой стрелке: М-код M03

Вращение шпинделя М-код М3 М4

Вращение шпинделя

Как только вы введете в «M03», шпиндель начнет вращаться по часовой стрелке с запрограммированной скоростью. Теперь вы действительно в деле. Вы можете перемещать наконечник инструмента со скоростью подачи и включать шпиндель. Пока довольно просто, правда?

При необходимости можно остановить шпиндель с помощью M05. Только одно: вы, наверное, не хотите резать без охлаждающей жидкости, не так ли?

Изготовление своими руками

Существуют различные виды жидкостей, особенно водянистых. Можно долго перечислять виды и составы жидкостей, но вряд ли это вместится в одну статью. В нашей статье мы продемонстрируем только один пример охладителя, на основе масла.

Эмульсию сложно приготовить, так как для создания используется большое количество компонентов.

В нашем примере будем рассматривать рецепт эмульсии на основе жидкого мыла. Кроме того, нам понадобится нерафинированное подсолнечное масло, керосин и кальцинированная сода, а также некоторые предметы бытовой химии.

Большинство перечисленных веществ имеется в каждом доме, за исключением керосина.

Рецепт

  • Залить жидкое мыло в граненый стакан, смешать с подсолнечным маслом, керосином и кальцинированной водой. Желательно подготовить 3 таких стакана и вылить в 1 емкость от 10 л.
  • В полученную смесь добавляем половину стопки отбеливателя и четверть стопки моющего средства для посуды, например Fairy.
  • Залить раствор теплой водой. Использовать емкость объемом в 10л. Лить воду до тех пор, пока емкость не будет полностью заполнена.

процесс приготовления сож для токарного станка

  • Нагреть жидкость до температуры 90 градусов. При нагревании жидкость необходимо непрерывно перемешивать.
  • Выливаем полученную смесь в емкость, и смешиваем с водой. Соотношение раствора с водой должно быть равно 1:3.

Наш раствор готов, можете смело использовать его на рабочем месте.

Если же нет некоторых компонентов, то вот вам более простой раствор. Возьмите и смешайте индустриально масло, воду и поверхностно-активное вещество.

Резюме

Такая система охлаждения обкатана в реальных условиях в паре с шпинделем ЕТ80-2,2кВт от компанииЕТ. Режимы обработки при этом достаточно жесткие: максимальный диаметр фрез – 6 мм, обрабатываемый материал – высокопрочные алюминиевые сплавы, обороты – вплоть до максимальных (24000 об/мин). Максимальная температура никогда не достигала 50°С. После выполнения управляющей программы в течение 10-20 часов рукой можно ощутить тепло в зоне нижних подшипников. При этом вокруг станка температура стабилизирована около 20°С.

Хладагент: М-код M07 / M08 / M09

Хладагент: M07 / M08 / M09 М-код

Хладагент: М-код M07 / M08 / M09

Хорошая идея, давайте не будем резать без СОЖ, если мы действительно не разбираемся в сухой обработке , и даже в этом случае нам, вероятно, нужен воздушный поток.

Есть определения того, что должны делать M07 и M08, но я не собираюсь говорить вам, что они из себя представляют, потому что они меняются от машины к машине. Люди могут подключать машины для самых разных задач. Например, M07 может включить воздушный поток или туман, а M08 может включить полный залив охлаждающей жидкости. Достаточно сказать, что M07 и M08 включают два разных типа охлаждающей жидкости. Дайте каждому попробовать посмотреть, что он делает. M09 отключает охлаждающую жидкость, что тоже полезно знать.

Методы контроля качества очистки СОЖ

На методы определения содержания механических примесей в углеводородных средах имеется ГОСТ 6370 – 59, 9279 – 59, 10577 – 63.

Стандартные методы испытаний достаточно трудоёмки и применяются лишь в лабораторных условиях. Для определения содержания (концентрации) и размеров механических частиц содержащихся в СОЖ, применяются традиционные методы дисперсионного анализа – силовой, микроскопический и так далее. Но эти все методы длительны и могут быть выполнены только в лаборатории.

Правила эксплуатации СОЖ для станков

Недостаточно просто залить детали небольшим количеством раствора, это может плохо отразиться на его работе.

Для повышения эффективности при работе на токарных станках придерживайтесь следующих правил:

  1. Расход жидкости – не менее 10л на 1 минуту.
  2. Вещество должно располагаться в месте, которое нагревается больше остальных, например стружка от заготовочного материала.
  3. Подачу жидкости осуществлять после нагревания.

При работе со сложными металлами, большая часть жидкости должна уходить на заднюю поверхность резца.

Вода, тосол или антифриз?

В качестве теплоносителя в системе охлаждения шпинделя дешевле всего применить воду. Это должна быть дистиллированная вода, чтобы исключить выпадение осадков в каналах системы. При этом надо иметь ввиду, что спустя некоторое время в воде развиваются микроорганизмы и на стенках системы охлаждения появляется слизь, а вода начинает вонять. Понятно, что такая слизь появляется и внутри шпинделя, из-за чего ухудшается теплоотвод. Применение бактерицидных добавок требует проверки: не появится ли от них на стенках шпинделя осадок или ржавчина. Кроме того, применение воды само по себе может вызвать коррозию внутри шпинделя.

В связи со сказанным более разумным может стать применение тосола. Это не так дорого, как применение антифриза, но и имеет свои особенности. Дело в том, что некачественный тосол оставляет белые высолы на трубопроводах, что также ухудшает теплоотвод и проходимость каналов.

Почти идеальным для системы охлаждения шпинделя является применение антифриза. В этом случае есть только два недостатка: дороговизна и вредность этиленгликоля, на основе которого делается антифриз.
Впрочем дороговизна антифриза весьма условна, т.к. антифриз приобретается один раз на весь период эксплуатации, ведь он не изнашивается.
А применение герметичной системы охлаждения обеспечивает отсутствие испарения антифриза в воздух и эти решается вопрос его вредности.

Смена инструмента: М-код T + M06

Смена инструмента: T + M06 м-код

Смена инструмента: М-код T + M06

Конечно, вы можете вручную вставить инструмент в конус шпинделя. Это несложно, и вам нужно знать, как это сделать. Но если на вашем станке есть устройство смены инструмента, их там много, и, вероятно, к нескольким из них будет удобно получить доступ. С помощью еще двух g-кодов вы узнаете, как это сделать.

Смена инструмента — это двухэтапный процесс на фрезерном станке (и на некоторых токарных станках, но большинство токарных станков не используют M06).

Сначала вы выбираете инструмент с помощью T-Word, за которым следует номер инструмента. Затем вы выполняете смену инструмента с помощью M06. Вы можете поместить их в две строчки или написать вместе:

Выберите инструмент в пазу № 12 и вставьте его в шпиндель.

Подача СОЖ при обработке деталей лезвийным инструментом

В зону резания лезвийным инструментом применяют следующие основные способы подачи СОЖ:

  1. Свободно падающей струи;
  2. Напорной струи;
  3. Струи воздушно-жидкостной смеси ( в распыленном состоянии) ;
  4. Через каналы в теле режущего инструмента.

В промышленности наиболее широко применяют способ подачи СОЖ свободно падающей струёй (поливом). Техника применения остальных способов значительно сложнее, хотя каждый из них в своей области более эффективен, чем подача СОЖ поливом.

Существуют еще несколько способов подачи СОЖ, применяемых лишь в единичных случаях. Например, на операциях нарезания резьбы метчиками применяют периодическую ( импульсную) подачу дозированного количества СОЖ на режущий инструмент перед началом обработки. На агрегатных станках СОЖ подают на метчик автоматически, на универсальных станках это делают вручную. На универсальных станках в единичном и мелкосерийном производстве применяют иногда способ контактного смачивания обрабатываемой детали кистью или тампоном впереди режущего инструмента (например, на операциях нарезания резьбы плашками).

Нормы расхода и давление СОЖ

Производительность насоса, подающего СОЖ в зону глубокого сверления, рассчитывают, исходя из условия, что скорость транспортирующей жидкости должна быть не меньше скорости образования стружки. Практические нормы расхода и величины давления СОЖ на станках при сверлении кольцевыми сверлами обычно несколько превышают расчетные величины.

Объем резервуара ( бака- отстойника) для СОЖ универсального станка для глубокого сверления желательно принимать с расчетом обеспечения 10- минутной работы насоса. Но для станков средних размеров ёмкость бака- отстойника не должна превышать 6м 3 . В целях стабилизации температуры жидкости в систему подачи СОЖ встраивают теплообменники и охладители.

Протягивание.

На операциях протягивания внутренних и наружных поверхностей СОЖ обычно подают, поливом, стараясь создать на зубьях протяжки равномерный слой смазки еще до их контактирования с материалом обрабатываемой заготовки. Одновременно следует подавать СОЖ и в зону выхода протяжки для её охлаждения и смывания стружки. При обработке тонкостенных деталей необходимо охлаждать их третьей струёй жидкости. При протягивании отверстий лучшие результаты дают кольцевые устройства, с помощью которых обеспечивается более равномерное распределение СОЖ по всему периметру обрабатываемой поверхности.

Нормы расхода СОЖ при протягивании зависят от многих факторов: принятой схемы и режимов резания, конструкции и материала протяжки, конфигурации обрабатываемой поверхности, материала обрабатываемой детали и другие. Для средних условий работы расход СОЖ составляет 10 – 20 л/мин. При скоростном протягивании (20 – 60 м/мин) расход СОЖ увеличивается до 30 – 50 л/мин. Примерно столько же СОЖ подают при наружном протягивании.

Большие затруднения встречаются подавая СОЖ при протягивании глубоких отверстий, а так же при обработке поверхностей большой длины. На таких операциях желательно увеличивать давление подаваемой СОЖ до 8 – 10 кгс/см 2 , направляя поток СОЖ против направления протягивания. Если повышение давления СОЖ почему-то окажется невозможным, следует использовать стандартные электронасосы большой производительности.

Нарезание резьбы метчиком

Нарезание резьбы метчиком, выполняют с подачей СОЖ поливом или с импульсной подачей СОЖ на метчик перед началом цикла. Особые трудности возникают при нарезании резьбы в глухих отверстиях.

Наиболее радикальным методом решения задачи отвода стружки из зоны резания, повышения производительности и качества нарезания резьбы метчиками является применение метчиков с каналами для подвода СОЖ в зону резания. Каналы для подвода СОЖ повышают стойкость метчиков в 1,5-2 раза, исключают их поломки вследствие затупления, улучшают качество резьбы. Зона обработки должна быть надежно экранирована, что бы предотвратить разбрызгивание СОЖ. Но при этом затрудняется наблюдение за процессом резьбонарезания.

Применение СОЖ на автоматических линиях и агрегатных станках

В массовом и крупносерийном производстве автоматические линии включают в централизованную систему подачи СОЖ, рассчитанную на весь цех или группу линий и станков.

В агрегатных станках и автоматических линиях, состоящих из этих станков, применяют системы подачи СОЖ трёх типов

  1. Системы низкого давления, в которых для подачи эмульсий и синтетических СОЖ поливом используют электронасосы типов П, ПА и ПЗС.
  2. Системы высоко давления, в которых подача СОЖ производится шестеренными насосами типа БГ. Эти системы применяют для подачи углеводородных СОЖ поливом и через инструмент (кроме ружейных сверл) и эмульсий через инструмент. На некоторых агрегатных станках работает одновременно большое число разных инструментов. В связи с этим иногда сочетают на одном станке подачу СОЖ под давлением через инструмент и подачу СОЖ поливом.
  3. Системы низкого давления, в которых подвод СОЖ через инструмент производится вихревыми насосами типа ВМК, сечения каналов подвода жидкости в муфте и инструменте назначают из расчета скорости потока не более 5 м.с. Насос подбирают, исходя из расхода СОЖ на весь станок.

Способы подачи СОЖ при абразивном и алмазном шлифовании

Подачу СОЖ к зоне резания свободно падающей струёй (поливом) широко применяют на универсальных круглошлифовальных станках. СОЖ подают к зоне резания с помощью центробежного электронасоса, через сопло, имеющее щелевое или круглое выходное отверстие (при внутреннем шлифовании СОЖ подают так же через осевое отверстие шпинделя). Скорость истечения жидкости примерно 1м.с. Интенсивность охлаждения должна возрастать с увеличением поверхности контакта инструмента и заготовки, высоты круга и плотности структуры, а так же с уменьшением размеров абразивных зерен.

Чем выше должно быть качество шлифованной детали, тем обильнее нужно подавать СОЖ. При круглом, наружном, внутреннем и плоском шлифовании периферией круга расход СОЖ должен быть не менее 8 – 10 л/мин на каждые 10мм ширина сегмента или кольца (все нормы расхода СОЖ для шлифования с линейной скоростью круга 30 – 35 м.с).

В результате действия воздушных потоков, создаваемых вращающимся шлифовальным кругом, большая часть жидкости, подаваемой наиболее распространенным в настоящее время способом полива, практически никакого участия в процессе шлифования не имеет.

Требования при работе с СОЖ

  1. Не применять СОЖ без предварительной токсикологический оценки.
  2. Тщательно следить за качеством применяемых СОЖ.
  3. В индивидуальных системах циркуляции СОЖ при трехсменной работе с полной загрузкой эмульсии необходимо полностью заменять через одну неделю, при меньшей загрузке – через две недели. Периодичность замены масляных СОЖ 1 – 2 раза в месяц. При этом следует спустить всё содержимое системы подачи СОЖ, промыть её сильной струёй водного раствора моющего средства и заполнить свежей СОЖ.
  4. Обязателен постоянный контроль предельно допустимых концентраций паров, газов и аэрозолей вредных веществ в атмосфере цеха и в рабочей зоне металлорежущих станков.

Можно сделать вывод, что смазочно – охлаждающая жидкость (СОЖ) является важнейшим элементом технологического процесса, для повышения производительности качества обработки.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий

Жидкость для охлаждения шпинделя

Содержание

Виды и характеристики СОЖ для токарных станков, как сделать своими руками

СОЖ для токарных станков – жидкость, которая повышает эффективность работы токаря. В статье вы узнаете о видах и свойствах различных смазывающих жидкостей.

  • Что такое СОЖ?
  • Виды, состав и характеристики
  • Масляные
  • Синтетические
  • Полусинтетические
  • На водной основе
  • Изготовление своими руками
  • Рецепт
  • Правила эксплуатации СОЖ для станков

СОЖ для токарных станков – необходимая составляющая работы токаря. Существуют разные виды охладителей, которые отличаются теми или иными свойствами

В этой статье вы узнаете о том, какие виды жидкостей бывают, а также их подробное описание.

Самодельная система жидкостного охлаждения шпинделя

Китайские шпиндели жидкостного охлаждения предполагают пропускание жидкого теплоносителя с целью охлаждения подшипников и обмоток. Внешне такие шпиндели отличаются наличием штуцеров для подключения шлангов. Шланги должны соединять шпиндель с помпой и теплообменником.

В интернете можно найти описание самых разных систем охлаждения шпиделя. В самой простой из них в качестве теплообменника применен трубчатый радиатор от старого холодильника (такие радиаторы монтируются на тыльную сторону холодильников). Есть варианты, когда теплоноситель-вода просто подается в пластиковую емкость с открытым верхом (проще говоря таз). Открытый верх необходим для лучшей теплоотдачи т.к. пластик несколько ухудшает теплообмен воды с окружающим воздухом.

В этой статье будут предложены более серьезные варианты систем охлаждения. Изложение разбито на следующие темы:

  • Применение готовой жидкостной системы для охлаждения процессоров ПК
  • Система охлаждения на основе аквариумной помпы и радиатора отопителя автомобиля ВАЗ-2106
  • Вода,тосол или антифриз – что применить?

М-код для запуска шпинделя, включения охлаждения, смены инструмента.

М-код

М-код — это программные инструкции для станка ЧПУ, которые помогают машинисту / программисту управлять оборудованием станка с ЧПУ, таким как патрон, задняя бабка, пиноль, охлаждающая жидкость. Здесь мы разберем основные M-коды, которые в основном используются на токарных / фрезерных станках с ЧПУ. В зависимости от производителя станка и системы управления ЧПУ M-code, как и G-code может отличаться, но основные команды которые мы разберем здесь, как правило, одинаковы для всех станков с ЧПУ.

Что такое СОЖ?

Аббревиатура СОЖ расшифровывается как Смазочно-охладительные жидкости. Охладители необходимы для постоянной эксплуатации оборудования. Использование в работе облегчает работу и позволяет выполнять несколько задач:

  1. Жидкость дает охлаждение резцу. Таким образом, деталь в полной безопасности, так как интенсивная нагрузка повышает вероятность перегрева. Охладительная жидкость способна продлить срок службы.
  2. Во время обработки заготовка нагревается, что повышает риск загрязнения. СОЖ необходим для создания конструкций из чистого металла, так как удаляет загрязнения.
  3. Смазка повышает производительность токарного станка.
  4. Кроме охлаждения СОЖ смазывает площадь соприкосновения с изделием. Снижается нагрузка на аппарат, что продлевает срок его жизни.

СОЖ применяется во всех видах изготовки металлоконструкций сверления, проката, точения, штамповки, резания и других видах обработки. Отличное повышение эффективности, качества и безопасности деталей – главные достоинства СОЖ.

принцип подачи СОЖ на токарном станке

Применение готовой жидкостной системы для охлаждения процессоров ПК

Самым простым решением для шпинделей мощностью до 1 кВт может быть применение готовой системы для охлаждения процессоров ПК. Следует иметь ввиду, что такая система недешевая, стоит порядка $200. Но при этом в комплекте у вас уже будут смонтированные помпа с расширительным бачком и радиатор с охлаждающим вентилятором.

А вот имеющегося в комплекте теплоносителя на основе этиленгликоля (практически антифриз) скорее всего не хватит, т.к. у системы охлаждения шпинделя объем больше. Значит антифриз придется докупить. И остается только добавить блок питания постоянного тока на 12 вольт (можно нестабилизированный). Можно использовать старый компьютерный или любой трансформаторный с подходящей мощностью.
Теперь нужно смонтировать все модули в подходящем корпусе (или самодельном, фанерном), объединить систему шлангами, заполнить ее антифризом и выгнать из нее воздух.

Обязательно надо помнить, что такая система снабжена небольшим радиатором и слабой помпой. Их мощности может не хватить для охлаждения шпинделя. При этом имеет значение степень нагрузки на шпиндель. Т.е., если шпиндель постоянно работает с большими фрезами, на больших оборотах, со съемом большого количества материала за один проход, да еще если материал заготовки – это металл, да еще и сталь. В таких случаях лучше предусмотреть систему охлаждения шпинделя помощнее (см. ниже).

Использование смазочно-охлаждающей жидкости

Охлаждение снижает изнашивание режущего инструмента и повышает качество поверхности, которая обрабатывается. На прямые охлаждающие свойства СОЖ большое влияние оказывает не только теплоёмкость и теплопроводность, но и способность СОЖ к смачиванию металлических поверхностей и парообразованию, так как при высоких скоростях резания и температурах жидкость может не входить в непосредственный контакт с поверхностью инструмента из-за низкой смачиваемости или образования паровой подушки.

Смазочно-охлаждающие жидкости должны меть не только хорошие функциональные свойства, но и комплекс эксплуатационных свойств, придающие возможность их использования в условиях современного производства с учетом санитарно-гигиенических, социальных. Экономических и других требований.

Одними из важнейшими эксплуатационными требованиями являются нетоксичность, стабильность, антикоррозионность, бактерицидность, гигиеничность СОЖ. Помимо этого смазочно-охлаждающие жидкости не должны разъедать окраску оборудования и трубопроводы, разбрызгиваться и вспениваться, эмульгировать смазочные и гидравлические масла, способствовать заеданию трущихся частей станка, разрушать изоляцию электрооборудования, сильно испаряться.

СОЖ должны быть взрыво- и жаробезопасны, так же должны легко обезвреживаться и разлагаться перед сбрасыванием в сточные воды.

Система охлаждения на основе аквариумной помпы и радиатора отопителя автомобиля ВАЗ-2106

Следующий вариант системы охлаждения требует меньших капиталовложений, но больших времезатрат на монтаж.
В качестве радиатора применен радиатор отопителя автомобиля ВАЗ-2106 (см. фото ниже). Его можно приобрести практически в любом автомагазине. К радиатору следует купить вентилятор подходящего размера на 220 вольт. Стоимость радиатора и вентилятора ориентировочно составит около $40 (

Радиатор ВАЗ-2106 с вентилятором на 220ВРадиатор ВАЗ-2106 с вентилятором на 220В

В качестве помпы подойдет аквариумная помпа. Такие можно приобрести в зоомагазинах. На фото ниже представлены два варианта помп. Стоимость помпы может составить $50-$100 (до 3000 руб).

На фото видно, что напряжение питания помпы 220 вольт. Поэтому следует соблюдать осторожность при монтаже, чтобы обеспечить безопасность и самого монтажа, и дальнейшей эксплуатации системы охлаждения.

Когда все основные компоненты приобретены, можно приступать к их установке в единый корпус. Корпус можно изготовить из фанеры (см. фото ниже) или приобрести подходящий готовый.
В данном решении радиатор крепится с помощью кусков оцинкованного профиля для монтажа гипсокартона. Ширина профиля как раз подходит под толщину радиатора. Помпа погружена в расширительную емкость.

Очень желательно, чтобы система охлаждения была герметичной, чтобы исключить возможность испарения антифриза. Причина этого – вредность этиленгиколя, на основе которого изготавливается антифриз.
Для решения этой проблемы проще всего поместить помпу в емкость с широким горлышком и герметично закрываемой крышкой, а радиатор с венлилятором вынести в отдельный корпус (см. фото ниже).

Помпа помещена в герметичную емкостьПомпа помещена в герметичную емкость

Система вводов в емкостьСистема вводов в емкость

Может оказаться так, что штатные штуцеры шпинделя не подходят для имеющегося шланга. В этом случае вполне реально изготовить свои штуцеры нужного размера аналогично фото ниже. Хомуты крепления шлангов условно не показаны, но они необходимы для их надежной фиксации.

Скорость шпинделя: S

Скорость вращения шпинделя S

Скорость вращения шпинделя S

Говоря о скоростях, пора установить скорость вращения шпинделя. Для этого мы воспользуемся S-Word, а затем будем использовать rpms. «S1000» обеспечивает скорость вращения шпинделя 1000 об / мин.

Но этого не достаточно, Если вы введете это, и шпиндель не начнет вращаться. Все, что S делает, это сообщает шпинделю, что когда он начнет вращаться, он будет делать это со скоростью 1000 об / мин. Что-то вроде «F» не вызывает никакого движения, просто говорит ЧПУ, что когда движение происходит, именно с такой скоростью оно должно двигаться.

Чтобы начать вращение шпинделя, вам понадобятся М-код:

Вращение шпинделя по часовой стрелке: М-код M03

Вращение шпинделя М-код М3 М4

Вращение шпинделя

Как только вы введете в «M03», шпиндель начнет вращаться по часовой стрелке с запрограммированной скоростью. Теперь вы действительно в деле. Вы можете перемещать наконечник инструмента со скоростью подачи и включать шпиндель. Пока довольно просто, правда?

При необходимости можно остановить шпиндель с помощью M05. Только одно: вы, наверное, не хотите резать без охлаждающей жидкости, не так ли?

Изготовление своими руками

Существуют различные виды жидкостей, особенно водянистых. Можно долго перечислять виды и составы жидкостей, но вряд ли это вместится в одну статью. В нашей статье мы продемонстрируем только один пример охладителя, на основе масла.

Эмульсию сложно приготовить, так как для создания используется большое количество компонентов.

В нашем примере будем рассматривать рецепт эмульсии на основе жидкого мыла. Кроме того, нам понадобится нерафинированное подсолнечное масло, керосин и кальцинированная сода, а также некоторые предметы бытовой химии.

Большинство перечисленных веществ имеется в каждом доме, за исключением керосина.

Рецепт

  • Залить жидкое мыло в граненый стакан, смешать с подсолнечным маслом, керосином и кальцинированной водой. Желательно подготовить 3 таких стакана и вылить в 1 емкость от 10 л.
  • В полученную смесь добавляем половину стопки отбеливателя и четверть стопки моющего средства для посуды, например Fairy.
  • Залить раствор теплой водой. Использовать емкость объемом в 10л. Лить воду до тех пор, пока емкость не будет полностью заполнена.

процесс приготовления сож для токарного станка

  • Нагреть жидкость до температуры 90 градусов. При нагревании жидкость необходимо непрерывно перемешивать.
  • Выливаем полученную смесь в емкость, и смешиваем с водой. Соотношение раствора с водой должно быть равно 1:3.

Наш раствор готов, можете смело использовать его на рабочем месте.

Если же нет некоторых компонентов, то вот вам более простой раствор. Возьмите и смешайте индустриально масло, воду и поверхностно-активное вещество.

Резюме

Такая система охлаждения обкатана в реальных условиях в паре с шпинделем ЕТ80-2,2кВт от компанииЕТ. Режимы обработки при этом достаточно жесткие: максимальный диаметр фрез – 6 мм, обрабатываемый материал – высокопрочные алюминиевые сплавы, обороты – вплоть до максимальных (24000 об/мин). Максимальная температура никогда не достигала 50°С. После выполнения управляющей программы в течение 10-20 часов рукой можно ощутить тепло в зоне нижних подшипников. При этом вокруг станка температура стабилизирована около 20°С.

Хладагент: М-код M07 / M08 / M09

Хладагент: M07 / M08 / M09 М-код

Хладагент: М-код M07 / M08 / M09

Хорошая идея, давайте не будем резать без СОЖ, если мы действительно не разбираемся в сухой обработке , и даже в этом случае нам, вероятно, нужен воздушный поток.

Есть определения того, что должны делать M07 и M08, но я не собираюсь говорить вам, что они из себя представляют, потому что они меняются от машины к машине. Люди могут подключать машины для самых разных задач. Например, M07 может включить воздушный поток или туман, а M08 может включить полный залив охлаждающей жидкости. Достаточно сказать, что M07 и M08 включают два разных типа охлаждающей жидкости. Дайте каждому попробовать посмотреть, что он делает. M09 отключает охлаждающую жидкость, что тоже полезно знать.

Методы контроля качества очистки СОЖ

На методы определения содержания механических примесей в углеводородных средах имеется ГОСТ 6370 – 59, 9279 – 59, 10577 – 63.

Стандартные методы испытаний достаточно трудоёмки и применяются лишь в лабораторных условиях. Для определения содержания (концентрации) и размеров механических частиц содержащихся в СОЖ, применяются традиционные методы дисперсионного анализа – силовой, микроскопический и так далее. Но эти все методы длительны и могут быть выполнены только в лаборатории.

Правила эксплуатации СОЖ для станков

Недостаточно просто залить детали небольшим количеством раствора, это может плохо отразиться на его работе.

Для повышения эффективности при работе на токарных станках придерживайтесь следующих правил:

  1. Расход жидкости – не менее 10л на 1 минуту.
  2. Вещество должно располагаться в месте, которое нагревается больше остальных, например стружка от заготовочного материала.
  3. Подачу жидкости осуществлять после нагревания.

При работе со сложными металлами, большая часть жидкости должна уходить на заднюю поверхность резца.

Вода, тосол или антифриз?

В качестве теплоносителя в системе охлаждения шпинделя дешевле всего применить воду. Это должна быть дистиллированная вода, чтобы исключить выпадение осадков в каналах системы. При этом надо иметь ввиду, что спустя некоторое время в воде развиваются микроорганизмы и на стенках системы охлаждения появляется слизь, а вода начинает вонять. Понятно, что такая слизь появляется и внутри шпинделя, из-за чего ухудшается теплоотвод. Применение бактерицидных добавок требует проверки: не появится ли от них на стенках шпинделя осадок или ржавчина. Кроме того, применение воды само по себе может вызвать коррозию внутри шпинделя.

В связи со сказанным более разумным может стать применение тосола. Это не так дорого, как применение антифриза, но и имеет свои особенности. Дело в том, что некачественный тосол оставляет белые высолы на трубопроводах, что также ухудшает теплоотвод и проходимость каналов.

Почти идеальным для системы охлаждения шпинделя является применение антифриза. В этом случае есть только два недостатка: дороговизна и вредность этиленгликоля, на основе которого делается антифриз.
Впрочем дороговизна антифриза весьма условна, т.к. антифриз приобретается один раз на весь период эксплуатации, ведь он не изнашивается.
А применение герметичной системы охлаждения обеспечивает отсутствие испарения антифриза в воздух и эти решается вопрос его вредности.

Смена инструмента: М-код T + M06

Смена инструмента: T + M06 м-код

Смена инструмента: М-код T + M06

Конечно, вы можете вручную вставить инструмент в конус шпинделя. Это несложно, и вам нужно знать, как это сделать. Но если на вашем станке есть устройство смены инструмента, их там много, и, вероятно, к нескольким из них будет удобно получить доступ. С помощью еще двух g-кодов вы узнаете, как это сделать.

Смена инструмента — это двухэтапный процесс на фрезерном станке (и на некоторых токарных станках, но большинство токарных станков не используют M06).

Сначала вы выбираете инструмент с помощью T-Word, за которым следует номер инструмента. Затем вы выполняете смену инструмента с помощью M06. Вы можете поместить их в две строчки или написать вместе:

Выберите инструмент в пазу № 12 и вставьте его в шпиндель.

Подача СОЖ при обработке деталей лезвийным инструментом

В зону резания лезвийным инструментом применяют следующие основные способы подачи СОЖ:

  1. Свободно падающей струи;
  2. Напорной струи;
  3. Струи воздушно-жидкостной смеси ( в распыленном состоянии) ;
  4. Через каналы в теле режущего инструмента.

В промышленности наиболее широко применяют способ подачи СОЖ свободно падающей струёй (поливом). Техника применения остальных способов значительно сложнее, хотя каждый из них в своей области более эффективен, чем подача СОЖ поливом.

Существуют еще несколько способов подачи СОЖ, применяемых лишь в единичных случаях. Например, на операциях нарезания резьбы метчиками применяют периодическую ( импульсную) подачу дозированного количества СОЖ на режущий инструмент перед началом обработки. На агрегатных станках СОЖ подают на метчик автоматически, на универсальных станках это делают вручную. На универсальных станках в единичном и мелкосерийном производстве применяют иногда способ контактного смачивания обрабатываемой детали кистью или тампоном впереди режущего инструмента (например, на операциях нарезания резьбы плашками).

Нормы расхода и давление СОЖ

Производительность насоса, подающего СОЖ в зону глубокого сверления, рассчитывают, исходя из условия, что скорость транспортирующей жидкости должна быть не меньше скорости образования стружки. Практические нормы расхода и величины давления СОЖ на станках при сверлении кольцевыми сверлами обычно несколько превышают расчетные величины.

Объем резервуара ( бака- отстойника) для СОЖ универсального станка для глубокого сверления желательно принимать с расчетом обеспечения 10- минутной работы насоса. Но для станков средних размеров ёмкость бака- отстойника не должна превышать 6м 3 . В целях стабилизации температуры жидкости в систему подачи СОЖ встраивают теплообменники и охладители.

Протягивание.

На операциях протягивания внутренних и наружных поверхностей СОЖ обычно подают, поливом, стараясь создать на зубьях протяжки равномерный слой смазки еще до их контактирования с материалом обрабатываемой заготовки. Одновременно следует подавать СОЖ и в зону выхода протяжки для её охлаждения и смывания стружки. При обработке тонкостенных деталей необходимо охлаждать их третьей струёй жидкости. При протягивании отверстий лучшие результаты дают кольцевые устройства, с помощью которых обеспечивается более равномерное распределение СОЖ по всему периметру обрабатываемой поверхности.

Нормы расхода СОЖ при протягивании зависят от многих факторов: принятой схемы и режимов резания, конструкции и материала протяжки, конфигурации обрабатываемой поверхности, материала обрабатываемой детали и другие. Для средних условий работы расход СОЖ составляет 10 – 20 л/мин. При скоростном протягивании (20 – 60 м/мин) расход СОЖ увеличивается до 30 – 50 л/мин. Примерно столько же СОЖ подают при наружном протягивании.

Большие затруднения встречаются подавая СОЖ при протягивании глубоких отверстий, а так же при обработке поверхностей большой длины. На таких операциях желательно увеличивать давление подаваемой СОЖ до 8 – 10 кгс/см 2 , направляя поток СОЖ против направления протягивания. Если повышение давления СОЖ почему-то окажется невозможным, следует использовать стандартные электронасосы большой производительности.

Нарезание резьбы метчиком

Нарезание резьбы метчиком, выполняют с подачей СОЖ поливом или с импульсной подачей СОЖ на метчик перед началом цикла. Особые трудности возникают при нарезании резьбы в глухих отверстиях.

Наиболее радикальным методом решения задачи отвода стружки из зоны резания, повышения производительности и качества нарезания резьбы метчиками является применение метчиков с каналами для подвода СОЖ в зону резания. Каналы для подвода СОЖ повышают стойкость метчиков в 1,5-2 раза, исключают их поломки вследствие затупления, улучшают качество резьбы. Зона обработки должна быть надежно экранирована, что бы предотвратить разбрызгивание СОЖ. Но при этом затрудняется наблюдение за процессом резьбонарезания.

Применение СОЖ на автоматических линиях и агрегатных станках

В массовом и крупносерийном производстве автоматические линии включают в централизованную систему подачи СОЖ, рассчитанную на весь цех или группу линий и станков.

В агрегатных станках и автоматических линиях, состоящих из этих станков, применяют системы подачи СОЖ трёх типов

  1. Системы низкого давления, в которых для подачи эмульсий и синтетических СОЖ поливом используют электронасосы типов П, ПА и ПЗС.
  2. Системы высоко давления, в которых подача СОЖ производится шестеренными насосами типа БГ. Эти системы применяют для подачи углеводородных СОЖ поливом и через инструмент (кроме ружейных сверл) и эмульсий через инструмент. На некоторых агрегатных станках работает одновременно большое число разных инструментов. В связи с этим иногда сочетают на одном станке подачу СОЖ под давлением через инструмент и подачу СОЖ поливом.
  3. Системы низкого давления, в которых подвод СОЖ через инструмент производится вихревыми насосами типа ВМК, сечения каналов подвода жидкости в муфте и инструменте назначают из расчета скорости потока не более 5 м.с. Насос подбирают, исходя из расхода СОЖ на весь станок.

Способы подачи СОЖ при абразивном и алмазном шлифовании

Подачу СОЖ к зоне резания свободно падающей струёй (поливом) широко применяют на универсальных круглошлифовальных станках. СОЖ подают к зоне резания с помощью центробежного электронасоса, через сопло, имеющее щелевое или круглое выходное отверстие (при внутреннем шлифовании СОЖ подают так же через осевое отверстие шпинделя). Скорость истечения жидкости примерно 1м.с. Интенсивность охлаждения должна возрастать с увеличением поверхности контакта инструмента и заготовки, высоты круга и плотности структуры, а так же с уменьшением размеров абразивных зерен.

Чем выше должно быть качество шлифованной детали, тем обильнее нужно подавать СОЖ. При круглом, наружном, внутреннем и плоском шлифовании периферией круга расход СОЖ должен быть не менее 8 – 10 л/мин на каждые 10мм ширина сегмента или кольца (все нормы расхода СОЖ для шлифования с линейной скоростью круга 30 – 35 м.с).

В результате действия воздушных потоков, создаваемых вращающимся шлифовальным кругом, большая часть жидкости, подаваемой наиболее распространенным в настоящее время способом полива, практически никакого участия в процессе шлифования не имеет.

Требования при работе с СОЖ

  1. Не применять СОЖ без предварительной токсикологический оценки.
  2. Тщательно следить за качеством применяемых СОЖ.
  3. В индивидуальных системах циркуляции СОЖ при трехсменной работе с полной загрузкой эмульсии необходимо полностью заменять через одну неделю, при меньшей загрузке – через две недели. Периодичность замены масляных СОЖ 1 – 2 раза в месяц. При этом следует спустить всё содержимое системы подачи СОЖ, промыть её сильной струёй водного раствора моющего средства и заполнить свежей СОЖ.
  4. Обязателен постоянный контроль предельно допустимых концентраций паров, газов и аэрозолей вредных веществ в атмосфере цеха и в рабочей зоне металлорежущих станков.

Можно сделать вывод, что смазочно – охлаждающая жидкость (СОЖ) является важнейшим элементом технологического процесса, для повышения производительности качества обработки.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий