Aplodynimo aušinimo ir MQL palyginimas titano kišenėlių frezavimui

Titano lydiniai bloga šilumos laidumo savybė (6,7 W/m·K Ti-6Al-4V) ir cheminė aktyvumas kelia ypatingus iššūkius frezuojant kišenes frizdis operacijos. Nors užliejimo aušinimas ilgą laiką buvo pramonės standartas šilumos išsisklaidymui, augančios aplinkos apsaugos rūpesčiai ir kainos spaudimas skatina domėtis MQL alternatyvomis. Nauji pasiekimai purkštuvų konstrukcijoje ir biologiškai skaidžių tepalų (pvz., esterių pagrindu sukurtų mišinių) srityje atnaujino diskusijas apie jų pritaikymo galimybes. Šis tyrimas siekia užpildyti žinių spragą, pateikiant sistemingą šių dviejų metodų lyginimą pramonės sąlygose, ypač atkreipiant dėmesį į pjūvio mechaniką ir po apdirbimo metalurginius efektus.

Metodologija

1. Eksperimento dizainas

Pilnojo faktoriaus dizainas (3×3 matrica) tikrino aušinimo strategijas (užliejimo, MQL, hibridinę) prieš pjūvio parametrus. MQL sistema tiekė 50 mL/val. aerosolinį tepalą (Accu-Lube LB-12) per 0,5 mm purkštuvą esant 6 bar slėgiui.

2. Duomenų įgūdis

• Pjūvio jėgos: Kistler 9257B dinamometras

• Įrankio nublizgimas: Keyence VHX-7000 skaitmeninis mikroskopas (pagal ISO 3685 standartus)

• Terminiai duomenys: FLIR A655sc IR kamera (±2°C tikslumas)

Rezultatai ir analizė

1.Apkarpymo jėgos dinamika

MQL parodė mažesnį vidutinį rezultuojančią jėgą (Fxy = 210 N prieš 265 N užliejimo metu) dėl sumažėjusio trinties koeficiento. Dažnių srities analizė parodė, kad MQL virpesių amplitudės buvo 25–30 % mažesnės.

2.Apkarpymo įrankio tarnavimo laiko palyginimas

Šoninio nubrozdinimo progresavimo kreivės parodė, kad MQL pratęsė įrankio tarnavimo laiką iki 148 minučių, lyginant su 112 minučių (užliejimo metu), kol buvo pasiekiamas VBmax = 0,3 mm. EDS analizė nustatė 60 % mažiau titano adhezijos MQL naudojamuose įrankiuose.

Diskusija

MQL geresnis našumas atitinka tribologinius modelius, kurie teigia, kad mikro lašų prasiskverbimas į įrankio ir drožlių sąsają. Tačiau gilių kišenių (santykis >5:1) drožlių šalinimo problemos laikinai padidino jėgas 15 %, tai rodo situacijai būdingas ribas. Pramonės naudotojai turėtų įvertinti šiuos duomenis, lyginant su aušinimo skysčio perdirbimo infrastruktūros kaštų.

Išvada

MQL demonstruoja aiškius privalumus pjaunant titano kišenes dėl ilgesnio įrankio tarnavimo laiko (32% pagerėjimas) ir paviršiaus apdorojimo kokybės. Būsimi tyrimai turėtų nagrinėti impulsinį MQL tiekimą naudojant geometrijoms su didesniu santykiu ir nano priedų tepalams.