- Tƣới dung dịch trơn nguội bằng cách dùng thiết bị vòi dẫn dung dịch vào tất cả các lƣỡi cắt: Phương pháp này hiệu quả tưới cao, thường sử dụng cho
1.9.3. Phƣơng pháp bôi trơn –làm nguội tối thiểu
Dung dịch được phun vào vùng gia công với một áp suất nhất định, chuyển một lượng nhỏ dung dịch vào vùng cắt với một tốc độ cao (250 300 m/phút), chúng có tác dụng bơi trơn và làm nguội rất hiệu quả.
Tác dụng hút nhiệt của phương pháp bôi trơn và làm nguội tối thiểu là rất cao. Dùng phương pháp này cho phép nâng cao tuổi bền của dao thép gió và dao hợp kim cứng từ 1.5 3 lần so với phương pháp tưới tràn. Phương pháp này có các ưu điểm, nhược điểm sau:
*Ƣu điểm:
- Lượng dung dịch trơn nguội cần thiết chỉ bằng 20 30% so với lượng dung dịch sử dụng theo phương pháp tưới tràn, do đó giảm chi phí chế tạo chất bơi trơn làm lạnh.
- Hiệu quả bôi trơn, làm nguội cao nên giảm lực, giảm nhiệt dẫn đến nâng cao chất lượng sản phẩm.
- Tiết kiệm dung dịch trơn nguội, giảm ô nhiễm môi trường. - Đảm bảo tuổi bền của dụng cụ.
- Phoi sạch, không gây ô nhiễm môi trường. - Khơng gian làm việc sạch.
* Nhƣợc điểm:
- Khó vận chuyển phoi ra khỏi vùng cắt. - Nhiệt độ chi tiết cao.
Hình 1.19. Gia cơng bằng phương bơi trơn – làm nguội tối thiểu.
Kết luận chƣơng 1
Phương pháp bơi trơn – làm nguội có vai trị rất quan trọng trong gia cơng cắt gọt, có tác dụng giảm nhiệt độ của vùng cắt, giảm mịn do ma sát, giảm cơng tiêu hao khi cắt, giảm hệ số co rút phoi, tăng chất lượng bề mặt gia công, nâng cao tuổi bền của dao,...
Các phương pháp bôi trơn - làm nguội được sử dụng trong quá trình gia cơng: phương pháp tưới tràn, phương pháp gia công khô, phương pháp bôi trơn - làm nguội tối thiểu. Trong các phương pháp đó thì phương pháp tưới tràn được dùng phổ biến nhất hiện nay, nhưng lại có nhược điểm: gây ra ơ nhiễm mơi trường, đất đai và nguồn nước, hiệu quả bôi trơn - làm nguội thấp, tốn dung dịch.
Phương pháp bôi trơn - làm nguội tối thiểu là một phương pháp có rất nhiều ưu điểm như: hiệu quả bôi trơn - làm nguội cao, kéo dài tuổi thọ của dụng cụ cắt, lượng tiêu hao dung dịch nhỏ và dung dịch khi phun vào vùng cắt sẽ bốc hơi hết do đó sẽ khơng có lượng dung dịch cần xử lý sau khi hết hạn sử dụng như bôi trơn - làm nguội tưới tràn. Phoi gia cơng sạch, khơng gian làm việc thống mát sạch sẽ và không bị ô nhiễm môi trường.
Do phương pháp bơi trơn – làm nguội tối thiểu có những ưu điểm trên nên từ những năm 90 của thế kỷ 20, ở các nước công nghiệp phát triển đã có một số cơng trình nghiên cứu và thu được nhiều kết quả khả quan:
- Cơng trình của tác giả A. ATTANASIO, C. REMINO (ITALY) [17] : Nghiên cứu trong tiện thép 100Cr6 sử dụng phương pháp bôi trơn - làm nguội tối thiểu. Trong cơng trình này tác giả đã so sánh giữa phương pháp tiện khô với phương pháp tiên sử dụng dao phủ CBN kết hợp với phương pháp bôi trơn – làm nguội tối thiểu, kết quả thu được đã cho thấy mịn dụng cụ rất ít nên đã tăng được tuổi đời của dao khi sử dụng phương pháp bôi trơn làm nguội tối thiểu.
- Cơng trình của tác giả DHAR N.R (Anh) [18]: Đánh giá hiệu suất của phương pháp bôi trơn – làm nguội tối thiểu bằng dầu thực vật thơng qua gía trị của lực cắt, nhiệt độ vùng cắt, mòn dụng cụ và chất lượng bề mặt khi tiện thép AISI – 1060. Sau khi tiến hành thí nghiệm kết quả đã cho thấy:
+ Hệ thống bôi trơn – làm nguội tối thiểu đã làm giảm mòn dao, nâng cao được tuổi bền của dao và chất lượng bề mặt tốt hơn.
+ Độ nhấp nhơ bề mặt và độ chính xác kích thước chủ yếu đã được nâng cao vì đã giảm được mịn và khơng gây ảnh hưởng đên đỉnh mũi dao bằng cách áp dụng phương pháp bôi trơn làm nguội tối thiểu.
+ Bôi trơn - làm nguội tối thiểu bằng dầu thực vật đã giảm được lực cắt khoảng 5 – 15%, Px giảm được nhiều hơn Pz. Do duy trì được góc cắt sắc nên đã giảm đuợc nhiệt độ của vùng cắt đó là lý do chủ yếu để giảm lực cắt bằng phương pháp bôi trơn – làm nguội tối thiểu.
Qua các cơng trình nghiên cứu trên, ta thấy công nghệ bôi trơn - làm nguội tối thiểu có rất nhiều ưu điểm nổi bật. Ở Việt Nam, công nghệ này mới chỉ được tiếp cận trong vài năm trở lại đây và đã có một số cơng trình nghiên cứu tiêu biểu như: Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ bôi trơn – làm nguội tối thiểu đến độ mòn dao và chất lượng bề mặt khi phay rãnh bằng dao phay ngón, nghiên cứu so sánh các phương pháp bơi trơn làm nguội tối thiểu khi doa, nghiên cứu xác định áp lực và lưu lượng hợp lý để thực hiện công nghệ bôi trơn – làm nguội tối thiểu khi khoan,...cho kết quả rất khả quan và đã được áp dụng vào trong thực tế ở một số cơ sở sản xuất.
Với mục đích nghiên cứu và ứng dụng công nghệ bôi trơn – làm nguội tối thiểu một cách có hiệu quả trong điều kiện cụ thể ở nước ta, Tác giả chọn đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu so sánh các phƣơng pháp tƣới trong công nghệ bôi trơn – làm nguội tối thiểu khi phay rãnh” là cần thiết
Chƣơng 2: CÔNG NGHỆ BÔI TRƠN – LÀM NGUỘI TỐI THIỂU 2.1. Khái niệm chung về công nghệ bôi trơn làm nguội - tối thiểu
* Khái niệm: Công nghệ bôi trơn – làm nguội tối thiểu là phương pháp sử dụng dịng khí được nén với áp suất cao để phun dung dịch bôi trơn – làm nguội vào vùng cắt để bôi trơn, làm nguội và đẩy phoi ra khỏi vùng gia công.
Dung dịch được phun vào vùng gia công với một áp suất nhất định và chuyển một lượng nhỏ dung dịch vào vùng cắt với một tốc độ cao (250 – 300 m/phút), chúng có tác dụng bơi trơn – làm nguội rất hiệu quả.
* Phân loại phƣơng pháp bôi trơn – làm nguội tối thiểu:
+ Phƣơng pháp bôi trơn – làm nguội tƣới kiểu sƣơng mù: là phương pháp có sử dụng dịng khí áp lực cao hồ trộn với dung dịch trơn nguội rồi phun trực tiếp vào vùng cắt. Dưới tác dụng của dịng khí áp lực cao, dung dịch trơn nguội được tạo thành dưới dạng sương mù.
Sử dụng dung dịch trơn nguội trộn với dịng khí nén có áp suất cao để tạo thành dưới dạng sương mù để phun trực tiếp vào vùng cắt. Dưới tác dụng của áp lực cao dung dịch trơn nguội được chuyển thành vơ số các hạt hình cầu nhỏ li ti. Do đó sẽ tăng diện tích tiếp xúc của dung dịch trơn nguội và dụng cụ cắt, chi tiết gia công và phoi, dẫn tới khả năng tải nhiệt ra khỏi vùng cắt phát huy được chức năng bôi trơn – làm nguội tới mức tối đa và tối thiểu lượng dung dịch trơn nguội.
+ Phƣơng pháp bôi trơn – làm nguội tƣới kiểu nhỏ giọt: là phương pháp
có sử dụng dịng khí nén áp lực cao kết hợp với bộ phận tạo xung để điều khiển bơm Piston thủy lực tạo ra tia dung dịch áp lực cao tưới vào vùng cắt. Dung dịch trơn nguội được phun vào vùng cắt dưới dạng dòng tia áp lực cao lên nó dễ dàng xâm nhập vào vùng cắt và đảm bảo đảm được một mức bôi trơn rất tốt.
+ Phƣơng pháp bôi trơn – làm nguội tối thiểu kết hợp với dịng khí nén áp lực cao: là phương pháp dùng luồng khí lạnh với áp suất cao kết hợp với hệ thống bôi trơn làm nguội tối thiểu phun trực tiếp vào vùng cắt để giảm nhiệt ở dụng cụ cắt, chi tiết gia công và phoi.