Продукты месяца


MQL: особенности технологии


Технология MQL приобретает все более важное значение в мире металлообработки. В тоже время, существует множество специфических черт у каждого производителя. По этой причине, только немногие специалисты хорошо осведомлены и понимают все различия.

Исторически, подача СОЖ через патрон была вызвана необходимостью охлаждения рабочей зоны, что и осуществлялось с помощью подачи охлаждающей жидкости извне. Жидкость главным образом состоит из воды и небольшого количества смазочного материала, и подается под давлением от 50 до 80 бар.

Исследования большого количества производителей показывают, что затраты на производство и обслуживание СОЖ составляют до 15% от производственных затрат. Поэтому весьма актуальной является задача по сокращению данной части расходов. Первоначально считалось, что проблема может быть решена путем сухой обработки, однако, эта идея не удалась. Тогда возникла идея значительно сократить обычное потребление жидкости, высвободив воду и оставив только небольшое количество смазки.

Это и было появление технологии MQL. Вместо охлаждающей жидкости необходимо использовать лишь смазку (например, масло), которая распыляется в виде мелкого "тумана" (аэрозоли) при давлении от 6 до 10 бар. При этом расход составляет менее 100 мл / ч., а в некоторых случаях даже менее, чем 10 мл / ч.

Однако, снижение количества охладителя в 1000 (!) раз внезапно вызвало проблемы, которые ранее не принимались во внимание:

1. Охлаждение: отсутствие воды означает, что рабочая область более не охлаждается.

2. Транспортировка стружки: стружка теперь не удаляется с жидкостью, а остается внутри оборудования, на заготовке и на инструменте.

3. Осуществление подачи аэрозоля.

Необходимость решения этих проблем означает, что все компоненты должны быть адаптированы для применения технологии MQL:

1. Оборудование: необходимы новые технологии для транспортировки стружки и подачи аэрозоля.

2. Операционные программы: параметры резки должны позволять избежать перегрева.

3. Инструменты: см. 2), а также изменение каналов охлаждения.

4. Патрон: надежная транспортировка аэрозоля.

5. Оборудование MQL: стабильная подача аэрозоля.

Этот список можно еще продолжать.

Для нас, как для производителя, это означает, что особенности оборудования, так же как и инструмента, должны быть приняты во внимание, в зависимости от используемой MQL-системы. Эти несколько важных критериев показывают многообразие требований, которые приводят к сегодняшней путанице, а иногда и к разочарованию в данной технологии.

Рассмотрим различия между 1- и 2-х канальными системами MQL:

MQL - система

1-канальная (MQL -1)

2-канальная (MQL-2)

Разновидность подачи

Аэрозоль в 1 канал

Масло и воздух в 2 канала раздельно

Воздушно-смазочная смесь

Поставляется MQL-устройством

В трансферной трубке HSK

Длины трубки

несколько метров

От 150 до 300 мм ( патрон + инструмент)

Быстродействие

длительное время ожидания

небольшое время ожидания

Характеристики аэрозоля

мелкое распыление

более грубое распыление

Управление

простое

сложное

Разнообразие в дизайне

немного

большое

Затраты

низкие

высокие

За исключением быстродействия (временем между включением устройства MQL и моментом, когда аэрозоль покидает инструмент), 2-канальный-система (MQL-2) имеет больше недостатков.

Первоначально 1-канальная система MQL имела проблему утраты качества аэрозоля к моменту доставки к инструменту, поскольку во время остановок аэрозоль распадался. Это означало, что давление в длинной трубке должно было возрастать после каждого включения и сепарированное масло начинало выдавливаться из инструмента. Поэтому появилась идея проводить смешивание непосредственно перед рабочей областью, (или, точнее, в трансферной трубке в HSK патроне) и подавать масло и воздух раздельно в 2 каналах (система MQL- 2). Идея была хороша, но ее реализация также предполагала наличие различных решений, в зависимости от типа инструмента и геометрии патрона. В частности распыление масла в смесительной камере (в передаточной трубке) было далеко не идеальным. Образованная смесь по размерам капли была хуже, чем в системе MQL-1. Крупные капельки отделяются быстрее, особенно на более высоких скоростях, и это приводило к тому, что нефтяная пленка вместо пленки аэрозоля оседала на стенках трубки и выдавливалась вперед воздухом.

Таким образом, преимущества распыления непосредственно перед рабочей областью было уравновешенно его недостатками. Более того, практика показала, что система MQL-2 работает только при идеальных условиях потока. Например, для выполнения одного заказа может понадобиться до 3 трансферных трубок с подходящими настройками, в зависимости от типа патрона в инструменте. Это представляет трудность в работе оператора.

Более поздние поколения MQL-1-систем принесли значительные усовершенствования, касающиеся подачи аэрозоля и быстродействия. Аэрозоль распыляется настолько тонко, что он более не сепарируется. Таким образом, более длительные линии подачи и "углы" больше не являются проблемой. С клапаном непосредственно перед входом в патрон, быстродействие сжатого аэрозоля также сопоставимо с системой MQL-2. Кроме того, простое управление и низкие цены дают дополнительное преимущество системе MQL-1.

Тогда какие еще трудности есть на пути применения системы MQL?

1. Гарантия ламинарного потока, при обеспечении следующих условий:

a. непрерывно придавая поперечным сечениям линии подачи коническую форму

b. "гладкие" переходы при изменении поперечных сечений

c. "гладкая" поверхность стенок (Rz <= 6,3)

2. Отсутствие какого-либо застопоривания между устройством MQL и выходом в инструменте; не должно быть никакой утечки аэрозоля и потери давления. Путем практического эксперимента на одном из автомобильных заводов, мы убедились в том, насколько важен этот момент, когда, при замене недостаточно герметичного SCK патрона нашим патроном, потребление снизилось с 120 мл/ч до 50 мл/ч.