可降低循环时间及刀具成本的新工艺

一项新的硬车加工工艺即将问世,其开发者称它可以将粗磨时间从原来的4小时降低到15分钟。此外,该工艺还被认为可以将刀具成本降低85%,同时改善工件公差及表面粗糙度。

该工艺是由哈挺公司与空气产品及化学物质有限公司(AirProductsandChemicalsInc.)共同开发的,原理是在车削操作中在切口处导入液态氮。在该工艺中,液态氮能将切削刀具冷却到非常低的温度,并阻止在工件中形成温升现象,提高切削操作效率,产生巨大的好处。

工艺开发者称通过IceFly工艺．他们发观在保持较低公差的同时,还可以改善表面质量。

该工艺被称作“IceFly”,据空气产产品公司IceFly的技术主管RanajitGhosh说,该工艺可以用于替代粗磨操作,在硬度为78Rc的材料粗加工操作中可以将公差保持在0.008英寸,同时提高切深和主轴速度。

Ghosh在次采访中说,空气产品公司大约于5年前开发出在切削操作中应用液态氮的该工艺。在切削中采用液态氮原来是开发用于加工制作扁钢的重型工艺辊及支撑辊的。这些辊子是用难加工淬硬工其钢制造的。Ghosh说其公司的冷却工艺当前正在美国5台生产这种辊子的机床上使用。

空气产品公司与哈挺之间的合作使得该工艺应用到了更宽阔的市场及更小的零件上。

除了冷却切削刀具以外,IceFly工艺还可以在特定温度下将工件保持冷却。

小零件,大挑战

给各种各样的零件硬车操作进行低温冷却不是件简单的事情。当在加工过程中导入极低温液体时,液体容易快速达到自己的沸点(氮的沸点为-320华氏度或-196摄氏度)。在液体与温度比液体高得多的刀具及工件之间会形成一个气体层,该气体层将成为热屏障。

除了冷却切削刀具以外,IceFly工艺还可以在特定温度下将工件保持冷却。

对这个问题,空气产品公司找到了解决方案,Ghosh说:“该工艺并不是仅仅往工件上倒液态氮那么简单。在这样做的过程中,会形成气体分界层,该分界层会降低传热效率,几乎会消除(从工件)传热的能力。”

空气产品公司开发了一种两相系统,其中在液态氮中悬置专用固体粒子。结合击打刀具和工件的气体的速度,这些粒子会破坏气体分界层。液态氮通过可以调整其流速的喷嘴喷到刀其和工件上。

Ghosh说,喷嘴附在刀其转塔上,液态氮从储箱中供应。喷嘴将液态氮直接喷到刀具前倾面上。

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