II. HỆ THỐNG BÔI TRƠN, LAÌM MÁT, HỆ THỐNG ĐIỆN HỆ THỐNG BÔI TRƠN, LAÌM MÁT, HỆ THỐNG ĐIỆN
2.Tính toán hệ thống làm mát
Để giảm nhiệt lượng sinh ra khi gia công, làm tăng tuổi thọ của dao hay đồ gá, người ta dùng chất lỏng trơn nguội để tưới vào vùng cắt.
Tác dụng của chất lỏng làm nguội khi tướivào vùng cắt là: + Giảm ma sát giữa dao và phôi, tức là giữa dao và chi tiết gia công. Do đó giảm được nhiệt độ, đọ biến dạng độ mòn của dao. Ngoài ra, ma sát giảm cũng làm giảm những khả năng gây ra chấn động ở dụng cụ cắt.
+ Giảm được lực cắt, đồng thời nâng cao chất lượng bề mặt, vi khi cắt chất lỏng làm nguội chen vào giữa hai bề mặt của dao và phoi
+ Lấy đi phần lớn nhiệt lượng do gia công biến dạng và công ma sát sản sinh ra nên chẵng những ngăn cản biến dạng của dao, mà còn giảm được biến dạng của chi tiết gia công.
+ Trong nhiều trường hợp chất lỏng trơn nguội còn có tác dụng làm sạch bề mặt gia công và tải phôi đi. Nếu phoi ứ lại một chỗ thì có thể làm giảm chất lượng bề mặt gia công, làm hỏng sống trượt...
Tóm lại, tác dụng của chất lỏng làm nguội ( của hệ thống làm nguội) là đảm bảo nâng cao tuổi thọ của máy, của dụng cụ cắt, đồng thời nâng caođược năng suất của máy , nâng cao được chất lượng gia công bề mặt chi tiết.
o Lựa chọn chất làm nguội:
Việc lựa chọn chất làm nguội phụ thuộc vào vật liệu của chi tiết gia công và phương pháp gia công. Các dung dich có khi ngoài tác dụng làm nguội là chủ yếu còn có nhiệm vụ bôi trơn. Do đó yêu cầu đối với chất làm nguội trong từng trường hợp rất khác nhau.
+ Với vận tốc cắt nhỏ và độ sâu cắt nhỏ thì không cần tác dụng làm nguội hoặc bôi trơn nhiều lắm.
+ Với vận tốc cắt nhỏ và đọ sâu cắt lớn, thì tương đối cần thiết tác dụng làm nguội và tác dụng bôi trơn.
+ Với vận tốc cắt lớn và độ sâu cắt nhỏ thì rất cần thiết tác dụng làm nguội nhưng ít cần tác dụng bôi trơn.
+ Với vận tốc cắt lớn và độ sâu cắt lớn thì cả hai tác nhân bôi trơn và làm nguội đều cần thiết.
Tuỳ thuộc vào vật liệu gia công , tác dụng của dung dịch làm nguội cũng có những yêu cầu khác nhau. Khi gia công vật liệu cứng dòn, thì cần dung dịch có tác dụng làm nguội và bôi trơn trung bình. Khi gia công vật liệu cứng dẻo thì yêu cầu về bôi trơn và làm nguội cao.
Một dung dịch có tác dụng làm nguội tôt khi tỷ nhiệt và khả năng dẫn nhiệt cao, ứng suất bề mặt nhỏ. Tác dụng bôi trơn tốt khi độ nhớt của chất lỏng thay đổi ít khi nhiệt độ thay đổi, có khả năng tạo thành màng bôi trơn, hấp phụ vững chắc vào bề mặt bôi trơn.
Yêu cầu chủ yếu của dung dịch làm nguội là không làm han gỉ chi tiết máy, làm hư hỏng lớp sơn và không gây mùi khó chịu.
* Các dung dịch làm nguội chủ yếu dùng khi cắt kim loại là: dung dịch xút, emulxi, dầu khoáng chất, nước xà phòng, nhựa thông, dầu lửa, hỗn hợp dầu lửa với nhựa thông.
Emulxin là loại dầu khoáng hỗn hợp với emulxôn, nước, xút và một vài acid..
Thành phần emulxin dùng làm nguội khi phay: Emulxôn: 6 %
NaHCO3: 0,02 % Nước: 93,98 Tính toán hệ thống làm nguội.
Về cơ bản, hệ thống làm nguội cũng bao gồm những thành phần chủ yếu như hệ thống bôi trơn hay một hệ thống dầu ép thông thường. Ở đây ta chỉ đề cập đến vấn đề khác biệt là cách xác định lưu lượng cần thiết của bơm dung dịch.
Lưu lượng của bơm li tâm dùng trong làm mát được xác định nếu như giả thiết toàn bộ công suất cắt đều chuyển thành nhiệt và nhiệt lượng này bị hấp thụ hoàn toàn bởi dung dịch làm nguội.
Ta có phương trình cân bằng nhiệt. [kcal/p] 427 N . 6 . 102 Q . t c . Λ = γ
Coi dung dịch làm nguội là dầu Emulxin có γ =1 kg/l ; c = 4,2 kcal/kg0C thì: [ ]l/p t N Q Λ = Trong đó :
∆t : hiệu nhiệt đọ để đảm bảo tuổi thọ dao do đó ∆t = 15÷250C. N : công suất cắt. [ ]l/p t N 14 Q Λ =
Nếu chất làm nguội là dầu khoáng chất co γ = 0,88 kg/l ; c = 2 kj/ kg0C thì:
[ ]l/pN N
35Q= Q=
⇒ 13[ ]l/p 20 5 , 7 35 Q= =