سیستم خنک کاری سی ان سی (قسمت اول)
سیستم خنک کاری سی ان سی یکی از اجزای حیاتی دستگاه های CNC است که نقش بسیار مهمی در عملکرد صحیح و طول عمر دستگاه ایفا می کند. در حین فرآیند ماشینکاری، اصطکاک بین ابزار برش و قطعه کار باعث تولید گرما میشود. این گرما میتواند منجر به آسیب دیدن ابزار برش، تغییر شکل قطعه کار، کاهش دقت و کیفیت محصول نهایی و حتی خرابی دستگاه شود. به همین دلیل، استفاده از یک سیستم خنک کاری مناسب برای دفع این گرما ضروری است.
1. اهمیت سیستم خنک کاری سی ان سی
سیستم خنک کننده در دستگاههای CNC را نمیتوان تنها یک سیستم کمکی در نظر گرفت، بلکه یک عنصر حیاتی و تاثیرگذار در فرایند ماشینکاری است. این سیستم با کنترل دما و روان کاری، نقش مهمی در بهبود کیفیت قطعات، افزایش عمر ابزار، دقت ابعادی و در نهایت، افزایش بهره وری دستگاه ایفا میکند.اهمیت سیستم خنک کاری را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:
1.1. افزایش عمر ابزار برش
با کاهش دمای ابزار برش، عمر مفید آن افزایش یافته و هزینه های تعویض ابزار کاهش می یابد.
افزایش دقت ابعادی
با کاهش گرما، انبساط حرارتی قطعه کار و ابزار برش کاهش یافته و دقت ابعادی قطعه کار افزایش می یابد.
1.2. بهبود کیفیت سطح قطعه کار
سیستم خنک کنند باعث کاهش سوختگی و تغییر شکل سطح قطعه کار شده و کیفیت سطح نهایی را بهبود میبخشد.
1.3. افزایش دقت ابعادی
با کاهش انبساط حرارتی ناشی از گرما، دقت ابعادی قطعه کار افزایش مییابد.
1.4. حفاظت از دستگاه
خنک کاری از اجزای مختلف دستگاه در برابر گرمای بیش از حد محافظت کرده و طول عمر دستگاه را افزایش می دهد.
1.5. بهبود شرایط کاری
سیستم خنک کاری باعث کاهش تولید دود و بخار و دیگر ضایعات شده و به بهبود بهداشت در محیط کارکمک میکند.
1.6. کاهش نیروهای برشی
خنک کاری باعث کاهش نیروهای برشی شده و در نتیجه، امکان استفاده از سرعت های برش بالاتر و عمق برش بیشتر فراهم میشود.
1.7. جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی
بسیاری از کولانت ها حاوی مواد ضد زنگ و خوردگی هستند که از زنگ زدگی قطعه کار و ابزار جلوگیری میکنند.
2. نحوه کار سیستم خنک کاری سی ان سی
سیستم خنک کننده در دستگاههای CNC علاوه بر دفع گرمای تولید شده در حین برش، وظایف دیگری نیز بر عهده دارد. این سیستم با ایجاد یک لایه روانکار بین ابزار برش و قطعه کار، اصطکاک را کاهش داده و از سایش زودهنگام آن ها جلوگیری میکند. همچنین، مایع خنک کاری با شستشوی براده های برش، از گرفتگی ابزار و سیستم خنک کاری جلوگیری کرده و از زنگ زدگی قطعات دستگاه محافظت میکند. به این ترتیب، سیستم خنک کاری سی ان سی به عنوان یک عنصر چندکاره، نقش مهمی در افزایش عمر ابزار، بهبود کیفیت سطح قطعه کار، افزایش بهره وری دستگاه و حفاظت از محیط کار ایفا میکند.
3. انواع سیستم های خنک کاری و عملکرد آنها
سیستم خنک کاری سی ان سی به دو دسته اصلی مایع و غیر مایع تقسیم میشوند. در سیستم خنک کاری مایع، سیال خنک کننده یا از طریق کانال های داخلی ابزار برش به نوک ابزار هدایت میشود (خنک کاری داخلی) یا به صورت مستقیم روی قطعه کار و ابزار برش پاشیده میشود (خنک کاری خارجی). در سیستم خنک کاری غیر مایع، از هوا فشرده، ژل های مخصوص و یا گازهای بسیار سرد (کریوژنیک) برای کاهش دما استفاده میشود. انتخاب نوع سیستم خنک کننده به عواملی مانند جنس مواد، نوع عملیات ماشینکاری، دقت مورد نیاز و هزینه ها بستگی دارد.
4. انواع سیالات مورد استفاده در سیستم های خنک کاری سی ان سی
مایعات خنک کننده CNC یا کولانت، نقش بسیار مهمی در فرایند ماشینکاری دارند. این مایعات با کاهش دما، روانکاری ابزار و قطعه کار، شستشوی براده ها به افزایش عمر ابزار، بهبود کیفیت سطح قطعه کار، افزایش دقت ابعادی و در نهایت افزایش بهره وری دستگاه کمک میکنند. به طور کلی، مایعات خنککننده CNC را میتوان به دو دسته اصلی تقسیم کرد:
4.1. مایع خنک کننده بر اساس پایه آبی
این مایعات، که اساساً بر پایه آب ساخته شده اند، به سه گروه اصلی تقسیم میشوند و هر یک از این گروه ها با توجه به ترکیبات و خواص متفاوت خود، برای کاربردهای خاصی مناسب هستند
4.2. امولسیون ها
مخلوطی از آب و روغن هستند که به صورت امولسیون پایدار در میآیند. این نوع مایعات، هدایت حرارتی خوبی دارند و برای اکثر کاربردهای ماشینکاری مناسب هستند.
4.3. محلولهای آبی
روغن در آب حل میشود و محلول یکنواختی را تشکیل میدهد. این نوع مایعات، خواص روان کاری بسیار خوبی دارند و برای عملیات ماشینکاری ظریف مناسب هستند.
4.4. افزودنیهای آبی
این ترکیب ساده ترین ماده برای سیستم خنک کننده به شمار می آید. به آب خالص افزودنی هایی مانند بازدارنده های خوردگی، ضد کف اضافه میشود تا خواص آن بهبود یابد.
4.5. مایع خنک کننده بر اساس پایه روغنی
این دسته از مایعات خنک کننده، که عمدتاً بر پایه روغن هستند، به دو گروه اصلی روغن های نفتی و روغن های سنتتیک تقسیم میشوند.
4.6. روغنهای نفتی
از مشتقات نفت خام به دست می آیند و خواص روان کاری بسیار خوبی دارند. برای عملیات ماشینکاری سنگین و مواد سخت مناسب هستند.
4.7 روغنهای سنتتیک
از ترکیبات شیمیایی ساخته میشوند و دارای پایداری حرارتی بالا، خواص روان کاری عالی و عمر طولانی هستند. برای عملیات ماشینکاری دقیق و حساس مناسب هستند.
5. انتخاب نوع مناسب مایع خنک کننده
برای انتخاب بهترین نوع کولانت برای سیستم خنک کاری سی ان سی، توصیه میشود با کارشناسان و تولید کنندگان این محصولات مشورت کنید. آنها با توجه به نیاز های شما، مناسب ترین نوع مایع خنک کننده را پیشنهاد خواهند داد. با توجه به تنوع بالای مایعات خنک کننده، انتخاب نوع مناسب برای هر کاربرد خاص بسیار مهم است. عوامل مختلفی در انتخاب نوع کولانت موثر هستند که شامل این موارد هستند:
5.1. نوع ماده کار
برای هر ماده کار، نوع مایع خنک کننده خاصی مناسب است.
5.2. عملیات ماشینکاری
نوع عملیات ماشینکاری (برش، سوراخکاری، تراشکاری و …) بر انتخاب کولانت تاثیرگذار است.
5.3. سرعت برش
با افزایش سرعت برش، نیاز به مایع کولانت با هدایت حرارتی بالاتر احساس میشود.
5.4. دقت مورد نیاز
برای عملیات ماشینکاری با دقت بالا، از مایعات خنک کننده با خواص روان کاری بهتر استفاده میشود.
5.5. شرایط محیطی
دما، رطوبت و آلودگی محیط کار نیز در انتخاب مایع خنک کننده موثر هستند.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.