机床冷风切削机的使用过程详解
一、使用前准备:精准调试,确保安全高效
设备安装与连接
冷风系统对接:将低温冷风射流机通过专用管道与机床主轴或刀具冷却接口连接,确保密封性,避免冷风泄漏。
润滑系统集成:若采用微量润滑(MQL),需将润滑剂储液罐、油泵和喷嘴与冷风系统同步安装,调整喷嘴角度至切削区正上方(通常倾斜15°~30°)。
电气控制调试:通过机床PLC或独立控制面板,设定冷风温度(-10℃至-60℃可调)、润滑剂流量(5~50mL/h)及喷射压力(0.3~0.8MPa)。
材料与刀具适配
工件固定:根据材料特性(如钛合金、高温合金)选择专用夹具,确保加工稳定性。
刀具选择:优先选用硬质合金涂层刀具或PCD刀具,以匹配低温冷风切削的硬脆材料加工需求。
参数预置:输入切削速度(Vc)、进给量(f)、切削深度(ap)等参数,系统自动推荐冷风温度与润滑剂流量组合(如钛合金加工推荐-40℃冷风+15mL/h润滑剂)。
二、加工中操作:动态监控,实时优化
冷风与润滑协同启动
分步开启:先启动冷风系统,待切削区温度降至设定值(如-30℃)后,再开启润滑剂喷射,避免润滑剂在高温下挥发失效。
同步调节:根据切削力变化,通过控制面板动态调整冷风温度(如从-40℃升至-20℃以减少刀具脆性)或润滑剂流量(如从10mL/h增至20mL/h以强化润滑)。
实时监测与反馈
温度监控:通过红外热像仪或内置温度传感器,实时显示切削区温度,确保其维持在目标范围(如钛合金加工需≤200℃)。
振动分析:利用加速度传感器监测刀具振动,若振动值超过阈值(如5g),系统自动降低进给量或提升冷风压力。
切屑观察:通过透明防护罩或摄像头观察切屑形态,若出现长条状切屑,需调整冷风温度或润滑剂流量以促进断屑。
异常处理机制
冷风中断:若冷风温度异常升高(如>-10℃),系统立即触发警报并暂停加工,检查制冷剂泄漏或压缩机故障。
润滑堵塞:当润滑剂流量低于设定值50%时,自动清洗喷嘴或更换过滤器,避免润滑失效导致刀具磨损加剧。
三、机床冷风切削机加工后维护:清洁保养,延长寿命
设备清洁
冷风管路吹扫:使用压缩空气吹净残留冷风,防止管路结冰或腐蚀。
润滑系统清理:排空润滑剂储液罐,用专用清洗剂冲洗油泵和喷嘴,避免混合不同润滑剂导致性能下降。
刀具保养:用软布擦拭刀具表面油污,涂抹防锈油后存放于干燥柜中。
数据记录与分析
加工日志:记录冷风温度、润滑剂流量、切削参数及刀具寿命等数据,为后续工艺优化提供依据。
能耗统计:通过电表监测冷风系统与润滑系统的综合能耗,对比传统切削液加工的节能率(通常可达60%以上)。
定期检修计划
月度检查:检测冷风射流机制冷效率、润滑剂雾化效果及喷嘴磨损情况。
季度维护:更换制冷剂、清洗涡流管或压缩机滤芯,确保系统长期稳定运行。