بخشی از پاورپوینت
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----
اسلاید 1 :
- چند سالی است که متخصصان ساخت و تولیدی، پتانسیل های ماشین کاری خشک را کشف کرده اند
- استفاده از اینسرت در ماشین کاری خشک، اغلب با پیامدهای هزینه ای و سلامتی ناشی از استفاده از خنک کار، مرتبط می شود. در بیشتر فرایندهای ساخت و تولیدی، کل هزینه استفاده از خنک کار چندین مرتبه بیش از هزینه استفاده از ابزارهای برشی است
- پیش از ورود به محیط ماشین کاری خشک و یا حتی ماشین کاری MQL (حداقل استفاده از روانکار)، چندین عامل است که باید در نظر گرفته شود. از نقطه نظر ابزار، در استفاده از خنک کار چه چیزی مشاهده می شود؟ بدون در نظر گرفتن هر تصمیمی پیرامون کاربرد خنک کار در هر کارگاه یا در یک ماشین خاص، در صورتیکه برای بهبود عملکرد ابزار حذف استفاده از خنک کاری را در نظر بگیریم، چه اتفاقی رخ می دهد؟
- کلید بهره گرفتن از تراشکاری بدون خنک کار برای ابزراهای خاصی، بر روی فهم این موضوع بنا شده است که حرارت بر روی این فرایندچه تأثیری دارد
اسلاید 2 :
تاثیر حرارت درماشینکاری
به سادگي مي توان گفت که حرارت دوست ابزار است، اما حرارت بيش از حد دشمن ابزار است. از طريق ترکيبي از انرژي (که از طريق اسپيندل/سرعت برشي توليد مي شود) و هندسه ابزار، منطقه برشي به دمايي مي رسد که ماده قطعه کار به نقطه تسليم رسيده و جدايش، يا براده،
مي تواند به خوبي شکل گيرد. حرارت بيشتر در ناحيه برش، باعث مي شود که براده راحت تر جدا شود؛ ولي حرارت خيلي زياد، نه تنها مي خواهد که براده را از قطعه کار جدا کند، بلکه از ابزار نيز براده برداري خواهد شد.
نوسان از داغي به سردي، دشمن ابزار است. ابزارها داراي سختي بسيار بالايي هستند – و سيکل حرارتي مي تواند ترکهاي حرارتي ميکروسکوپي بر روي لبه ابزار ايجاد نمايد، که به شکست سريع ابزار منجر خواهد شد.
اسلاید 3 :
در سال 1990 در آلمان حدود 60000 تن ماده خنک کننده ((Cooling Lubricant غير محلول در آب
و حدود 30000تن خنک کننده محلول در آب مورد استفاده قرار گرفته ، و با فرض اينکه خنک کننده هاي محلول در آب با غلظت 4 تا 5 درصد تهيه شده باشند ، سالانه در اين کشور حدود 650000 تن مواد خنک کننده آلاينده در محيط زيست رها مي شوند. امروزه فرآيند برش متحول شده است به نحوي که قوانين و اخطار هاي قانوني جهت حفظ محيط زيست نقش مهمي را در تدوين فرآيند ها ايفا مي کند . افزايش کيفيت برش از طريق کاربرد مواد خنک کننده با توجه به هزينه هاي حفاظت از محيط زيست تنظيم گشته و به خطر افتادن سلامت کارگران( حساسيتها و صدمات پوستي) به خاطر روغن ها و امولسيون ها نبايستي فراموش گردد.
اسلاید 4 :
هنگام تشخيص فرايندهايي که در آنها ابزار بدون استفاده از خنک کار بهتر کار خواهد کرد، به دو معيار اصلي توجه داشته باشيد:
- زمان تماس کوتاه در برش
- سيکل حرارتي لبه برنده مثل ابزارهاي فرزکاري قابل تعويض يا برش منقطع در تراشکاري .
- برخی از کاربردهایی که تشخیص آنها آسان است عبارتند از: فرایند پیچ تراشی تک لبه در فولادهای آلیاژی، کاربردهای تراشکاری پرداختی در صورتی که ابزار تنها برای چند ثانیه در عمل برش شرکت کند، و فرایندهای فرزکاری قابل تعویضی که در آنها براده ها براحتی بدون کمک گیری از پاشش خنک کار، منطقه برش را ترک می کنند.
آگاه باشيد که در مواد چسبنده مثل فولاد ضد زنگ آستنيتي و آلومينيوم در حاليکه ممکن است ابزار در حالت خشک بهتر کار کند__ اغلب، براده ها به سطح پرداخت شده چسبيده يا به آن جوش مي خورند. در اين موارد، خنک کار تنها راه جلوگيري از وقوع اين شرايط است
اسلاید 5 :
ابزار هاي برشي براي تراشکاري و فرزکاري خشکامروزه ابزارهاي برشي پيشرفته مانند ابزارهاي کاربايد روکش دار، سرمتها، سراميک ها، CBN امکان برش خشک را فراهم مي کنند . کارايي سطح بالاي کاربايد هاي جديد و کامل امکان تراشکاري و فرزکاري خشک را حتي روي مواد فولادي فراهم مي سازند . از طريق زير لايه و روکش هاي جديد و اصلاح شده ، مقاومت در برابر سايش و دما در ابزار هاي کاربايد روکش دار تا حد قابل ملاحظه اي افزايش مي يابد . در تراشکاري ، کاربايد هاي با روکش سراميکي (اکسيد آلومينيوم) به عنوان سپر حرارتي عمل مي نمايند و مقاومت خاصي در برابر دماهاي بالا دارند.
اسلاید 6 :
توضیحات
سرامیکها (ceramics )ابزارهای مدرن با سختی بسیار بالا که ماده اصلی آنها AL2O3 می باشد و برای ماشینکاری قطعات سخت کاری شده در سرعت های برشی بالا استفاده می شوند. عیب این ابزارها شکنندگی آنها است . که می توان برای رفع این نقیصه سیلسیوم کارباید به ماده اضافه شود.
CBN ابزارهایی با سختی نزدیک به الماس که به علت گرم سختی بالا ٰ مقاومت در برابر اکسید اسیون و شکنندگی خوب مناسب جهت مواد سخت آهنی هستند .
Cermet ابزار پیشرفته ای که دارای محاسن ابزار سرامیک است ولی مشکل شکنندگی ندارد . فلز نگهدارنده آن نیکل و ماده اصلی آن TiN/Tic
PCD ابزاری از جنس ذرات الماس در اندازه 25 میکرون با سختی بسیار زیاد مناسب برای ماشینکاری آلومینیم با درصد بالای سیلسیم - مواد غیر فلزی ساینده و پلاستیک در سرعت های برشی بالا.
اسلاید 7 :
- پیچ تراشی
- ابزارهای تک لبه ای پیچ تراشی که پروفیل 60 درجه استاندارد ایجاد می نمایند، اغلب در صورتی که بدون خنک کار استفاده شده باشند، بطور مشخصی طول عمر بیشتری از خود نشان داده اند
- شیار تراشی
- فرایندهای شیار تراشی باریک – مثل شیارهای خار حلقوی – خیلی اوقات بدون استفاده از خنک کار بهتر بوده اند.
- ابزارهای فرزکاری قابل تعویض
- به خاطر سیکل حرارتی مکرر ناشی از برش و عدم برش، تقریباً تمامی ابزارهای فرزکاری قابل تعویض، ترجیح داده می شود تا در صورت امکان بدون خنک کار کار کنند.
اسلاید 8 :
- فرایندهای تراشکاری پرداختی با زمان تماس کوتاه
در مواردی که «زمان در حال تماس» ابزار کوتاه باشد وماده بطور خاص «چسبنده» نباشد، در صورتی که ابزارها بدون خنک کار تراشکاری کنند، عموماً دارای طول عمر بیشتری بوده و پرداخت سطح بهتری ایجاد می کنند.
ابزارهای سوراخکاری
تقریباً همیشه به خنک کار نیاز دارند. تا براده ها از داخل سوراخ به بیرون هدایت کنند .سوراخکاری خشک با ابزارهای تنگستن کارباید اغلب روی چدن خاکستری موفقیت آمیز بوده است . ولی سوراخکاری خشک روی فولاد نیازمند مطالعات بیشتری روی ابزار است زیرا این ابزار به شدت گرم می شود بنحوی که اصطکاک بین ماده و ابزار را تغییر می دهد.که البته می توان از سیستم MQL ( ماشین کاری با حد اقل روانکار ) استفاده نمود . که این مورد در مورد قلاویز کاری و حدیده کاری نیز صدق می کند
اسلاید 9 :
مثال کاربردي:
1- در تراشکاري خشن يک قطعه به نام Fork-shaped sliding piece
به خاطر استفاده از ابزاري با روکش اکسيد آلومينيوم ديگر نيازي به امولسيون نيست. در آزمايشهاي مشترک مصرف کننده و شرکت ابزار ساز سرعت پيشروي از 0.34 به 0.5 ميليمتر بر دور افزايش يافت. بدين طريق زمان واقعي برش و زمان تاثير مستقيم حرارت 28 درصد کاهش يافت.
2- در یک مثال دیگر در تراشکاری یک چرخ ترن از جنس فولاد C60 با استفاده از ابزاری با گرید CW2 هیچ نیازی به روانکاری نیست . در این مثال ابزاری با یک زیر لایه جدید پیشرفته کارباید و یک روکش چند لایه سرامیکی در شرایط برشی یکسان ماشینکاری خشک را بدون کاهش عمر ابزار امکان پذیر ساخته است.
اسلاید 10 :
نتایجی که شرکت خودرو سازي BMV در زمینه ماشینکاری خشک بدست آورد
- امروزه کاربايدهاي روکش دار براي تراشکاري خشک مناسب مي باشند
- به منظورکاهش سايش ابزار ، سرعت برشي بايد به ميزان 10 درصد کاهش يابد
- افزايش دما ممکن است منجر به تغيير ابعادي به اندازه 1 درصد شود.بنابراين در ساخت قطعات با تلرانس بسته ، ماشينکاري خشک پيشنهاد نمي شود.
- در ماشينکاري خشک عموما عمليات اضافي براي مکش براده مورد نياز است.
- ماشینهایی که در دسترس می باشند تا حدی برای تراشکاری خشک مناسب مباشند . شرکتهای ماشین سازجهت بهينه سازي ماشينهاي ابزاربایستی اقدام نمایند
