В гонке за более высокой производительностью скорость станков с ЧПУ резко возросла. Двадцать лет назад шпиндель со скоростью 6000 об/мин был стандартным. Сегодня производители пресс-форм и цехи аэрокосмической техники обычно работают со скоростью 12 000, 20 000 или даже 40 000 об/мин.
Хотя высокие скорости позволяют быстрее снимать материал и обеспечивать превосходное качество поверхности, они создают огромную инженерную задачу:Нагревать.
Подшипники внутри высокоскоростного-шпинделя выделяют значительное количество тепла от трения. Если не контролировать этот нагрев, вал шпинделя расширяется, что снижает точность или, что еще хуже, подшипники заклинивают, что приводит к счету за ремонт в размере 10 долларов США000+.
Традиционной смазки уже недостаточно для таких сверх-скоростей. ВходитьМасляная-воздушная смазка(также известная как Air-Oil), технология, которая позволяет современным шпинделям работать быстро и прохладно. В этом руководстве мы объясняем механику систем «Масло-Воздух», чем они отличаются от «Масляного тумана» и почему они являются идеальным обновлением для высокопроизводительной-обработки.
Предел консистентной смазки: фактор «dN»
Почему мы не можем просто использовать высокоскоростную-смазку?
Каждый подшипник имеет ограничение скорости, рассчитанное поdN-фактор(Диаметр отверстия подшипника × об/мин).
Смазка:Обычно хорошо работает до dN от 600 000 до 800 000.
Масло-Воздух:Требуется для значений dN выше 800 000 (часто достигает 1 500,000+).
Смазка — полутвердое вещество. На экстремальных скоростях «сбивание» загустителя смазки приводит к внутреннему нагреву. Более того, смазка не способна отводить тепло от подшипника; он действует как изолятор. Со временем смазка портится, пленка разрушается, и шпиндель выходит из строя.
Как работает масляно-воздушная смазка-
Масляная-воздушная смазка часто понимается неправильно. Этонеттуман (как туман). Это точный метод транспортировки крошечных капель масла с помощью непрерывного потока сжатого воздуха.
Процесс:
Насос:Специализированный масляно-воздушный лубрикатор (например,Ишан ЙОА Серия) подает микроскопическую каплю масла (например, 0,03 куб.см) в смесительный клапан.
Воздушный поток:Через клапан подается сжатый воздух. Масло не распыляется в туман. Вместо этого масло прилипает к внутренней стенке трубки и увлекается потоком воздуха полосами или спиралями.
Доставка:Когда оно достигает подшипника шпинделя, масло подается в виде крошечных непрерывных капель, а воздух выходит.
Три преимущества масла-воздуха
Переход на масляно-воздушную-систему обеспечивает три важных преимущества, которые напрямую влияют на срок службы шпинделя:
1. Активное охлаждение (отвод тепла)Это самое большое преимущество. Непрерывный поток сжатого воздуха через корпус подшипника действует как охлаждающая среда, унося тепло, образующееся при трении. Это сохраняет термическую стабильность шпинделя, предотвращая «тепловой рост» и гарантируя, что ваши детали останутся в пределах допуска.
2. Положительное давление (уплотнение)Механические цеха заполнены туманом охлаждающей жидкости и металлической пылью. Непрерывный поток воздуха создаетположительное давлениевнутри корпуса шпинделя. Этот невидимый воздушный барьер предотвращает попадание охлаждающей жидкости и загрязнений в подшипник. Поскольку попадание охлаждающей жидкости является основной причиной выхода из строя шпинделя, одна эта функция может удвоить срок службы шпинделя.
3. Отсутствие «масляного тумана» (экологическая безопасность)Старые системы «масляного тумана» распыляли масло, создавая на заводе опасный туман, которым вдыхали рабочие. Современные масляные-воздушные системы доставляют жидкое масло непосредственно к гонщику. Масло остается в подшипнике, выходит только воздух. Он чище, безопаснее и использует на 90 % меньше масла, чем системы распыления.
Масло-Воздух и масляный туман: почувствуйте разницу
Очень важно не путать эти две технологии.
Масляный туман (MQL):Используется в основном для режущих инструментов (сверление/фрезерование) для замены охлаждающей жидкости. Он распыляет мелкий туман в зону обработки.
Масло-Воздух:Используется в основном для подшипников шпинделя. Это замкнутая-система механической смазки.
Предупреждение:Никогда не пытайтесь смазывать шпиндель обычным распылителем MQL. Доставка слишком непоследовательна для прецизионных подшипников. Вам понадобится специальная система смешивания масла-воздуха с сенсорным контролем.
Критическое обслуживание масляно-воздушных-систем
Поскольку масляно-воздушные-системы защищают ваш самый дорогой актив (шпиндель), они требуют строгой дисциплины в обслуживании.
1. Чистый воздух не-не подлежит обсуждениюВоздух, толкающий масло, попадает непосредственно в подшипник. Если ваш сжатый воздух влажный или грязный, вы впрыскиваете воду и песок в шпиндель.
Требование: вы должны использовать высококачественную-качественнуюОсушитель воздухаи5-микронный фильтр(или тоньше) перед тем, как воздух попадет в смесительный узел Ишан.
2. Вязкость масла имеет значениеДля большинства высокоскоростных-шпинделей требуется очень легкое масло, обычноИСО ВГ 32. Более тяжелые масла (VG 68) слишком медленно текут в воздушном потоке и могут вызвать выделение тепла при трении жидкости. Всегда проверяйте руководство OEM шпинделя.
3. Контроль датчика «Расход масла»Установки Ishan Oil-Air оснащены сложными датчиками расхода. Они обнаруживают прохождение масляной полосы. Если датчик не «видит» масло в течение заданного количества циклов, он подает сигнал тревоги. Никогда не обходите этот сигнал тревоги. Высокоскоростной-шпиндель, работающий всухую, разрушится за считанные секунды.
Устранение неполадок: проблема «полосы»
Распространенной проблемой при новых установках является неправильная длина трубок. Масло-Воздух основан на трении между воздухом и маслом на стенках трубки.
Слишком короткий:Если трубка от смесительного клапана до шпинделя слишком короткая (например, менее 1 метра), масло не успевает сформировать правильную полосу. Он попадает в виде «слизней», вызывая скачки температуры.
Слишком долго:Если трубка слишком длинная (более 5 метров), время отклика будет медленным.
Трюк с катушкой:Если вам необходимо установить насос близко к шпинделю, намотайте трубку так, чтобы ее длина составляла не менее 1–1,5 метра. Это дает воздушному потоку время для сглаживания подачи масла.
Вывод: идеальное обновление для повышения производительности
Если вы занимаетесь высокоскоростной-обработкой пресс-форм, изготовлением деталей из аэрокосмического алюминия или медицинских деталей, то шпиндель — это основа вашей прибыльности. Консистентная смазка является ограничивающим фактором.
Обновившись доИшанская масляная-система воздушной смазки, вы раскрываете весь потенциал своей машины: более высокие обороты, более низкие рабочие температуры и значительно более длительный срок службы подшипников. Это инвестиция в точность.
Независимо от того, модернизируете ли вы старую машину или подбираете компоненты для новой сборки, наша команда инженеров может помочь вам рассчитать правильное давление воздуха и объем масла для вашего конкретного коэффициента dN. Бегите круто, бегите быстро и бегите надежно.
