سیستم های خنک کننده دستگاه فرز CNC برای کاهش دمای محل برش و بهبود عملکرد ماشینکاری استفاده می شوند. در حین عملیات برش، اصطکاک بین ابزار و قطعه کار باعث ایجاد گرما می شود. این گرما می تواند باعث ذوب شدن ابزار، کاهش کیفیت سطح قطعه کار شود. سیستم های خنک کننده دستگاه فرز CNC با برداشتن گرما از محل برش، از این مشکلات جلوگیری می کنند. در ادامه این مقاله همراه ما باشید تا به بررسی بیشتر جزئیات آن و موارد دیگر بپردازیم.
در این مطلب با چه مواردی آشنا می شویم؟
منبع تامین مایع خنک کننده وظیفه تامین مایع خنک کننده مورد نیاز سیستم را بر عهده دارد. این منبع می تواند شامل یک چیلر، یک پمپ، یا هر دو باشد.
چیلر دستگاه فرز CNC یک دستگاه سرمایشی است که وظیفه کاهش دمای مایع خنک کننده را بر عهده دارد. چیلر معمولاً از یک کمپرسور، کندانسور، اواپراتور، و یک منبع آب سرد تشکیل می شود.
پمپ دستگاه فرز CNC وظیفه انتقال مایع خنک کننده به سیستم توزیع را بر عهده دارد. پمپ معمولاً از یک موتور الکتریکی و یک پمپ مکانیکی تشکیل می شود.
سیستم توزیع مایع خنک کننده وظیفه انتقال مایع خنک کننده به محل برش را بر عهده دارد. این سیستم معمولاً از یک یا چند لوله، یک نازل، و یک شیر کنترل تشکیل می شود. نازل وظیفه پاشش مایع خنک کننده به محل برش را بر عهده دارد. شیر کنترل وظیفه تنظیم جریان مایع خنک کننده را بر عهده دارد.
سیستم های خنک کننده دستگاه فرز CNC نقش بسیار حیاتی دارند تا حرارت ناشی از عملیات ماشینکاری را به طور موثر از محورها و اجزای حساس دستگاه تخلیه کنند. در ساخت دستگاه CNC، استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده باعث کاهش دما در محل‌های حساس به حرارت شده و از افت کیفیت و عمر مفید تجهیزات جلوگیری می‌کند.
از جمله مزایای استفاده از سیستم های خنک کننده دستگاه فرز CNC می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
همچنین، با حفظ دمای مناسب در دستگاه، دقت بالاتری در عملیات حالت‌دهی قطعات فلزی به دست می‌آید و احتمال خطاهای اندازه‌گیری به‌شدت کاهش می‌یابد. بنابراین، بهبود کارایی و دقت در دستگاه تراش CNC امکان‌پذیر می‌شود. استفاده از سیستم خنک‌کننده باعث کاهش این مشکل و افزایش طول عمر قطعات دستگاه می‌شود.
استفاده از انواع سیستم های خنک کننده CNC از مزایای مهمی برخوردار است. این سیستم‌ها، با کنترل دما و حرارت محیط کار، از افزایش عمر ابزارها و کاهش سایش آنها جلوگیری می‌کنند.
انواع “سیستم های خنک کننده دستگاه فرز CNC” عبارتند از:
ساده ترین و کم هزینه ترین نوع سیستم های خنک کننده دستگاه فرز CNC، سیستم خنک کننده هوا است. در این سیستم، هوای فشرده به محل برش هدایت می شود و با ایجاد جریان هوا، گرما را از قطعه کار و ابزار برش دور می کند. سیستم خنک کننده هوا برای مواد نرم مانند چوب، پلاستیک و فلزات نرم مناسب است.
سیستم خنک کننده آب، رایج ترین نوع سیستم های خنک کننده دستگاه فرز CNC است. در این سیستم، آب به محل برش هدایت می شود و با جذب گرما، آن را کاهش می دهد. سیستم خنک کننده آب برای مواد سخت مانند فولاد، آلومینیوم و مس مناسب است.
سیستم خنک کننده ترکیبی آب و هوا، ترکیبی از سیستم خنک کننده آب و هوا است. در این سیستم، آب و هوا به طور همزمان به محل برش هدایت می شوند و با همکاری یکدیگر، گرما را از قطعه کار و ابزار برش دور می کنند. سیستم خنک کننده ترکیبی آب و هوا برای مواد با سختی متوسط مانند چدن و برنج مناسب است.
به طور کلی، کاربردهای سیستم های تهویه دستگاه فرز CNC را می توان در سه دسته زیر خلاصه کرد:
مهمترین کاربرد سیستم های خنک‌کننده، خنک کاری ابزار و قطعه کار است. در حین عملیات ماشینکاری، ابزار و قطعه کار با یکدیگر در تماس هستند و اصطکاک بین آنها باعث تولید گرما می شود. این گرما می تواند باعث آسیب به ابزار و قطعه کار شود. سیستم های تهویه با انتقال گرمای تولید شده از ابزار و قطعه کار، از این آسیب ها جلوگیری می کنند.
علاوه بر خنک کاری، سیستم های تهویه می توانند نقش روانکاری را نیز ایفا کنند. روانکاری باعث کاهش اصطکاک بین ابزار و قطعه کار می شود و به همین دلیل، عملیات ماشینکاری را روان تر و آسان تر می کند.
سیستم های تهویه همچنین می توانند به حذف تراشه های تولید شده در حین عملیات ماشینکاری کمک کنند. تراشه ها می توانند باعث ایجاد آلودگی و کاهش دقت عملیات ماشینکاری شوند. سیستم های خنک‌کننده با شستشوی قطعه کار و ابزار، به حذف تراشه ها کمک می کنند.
اولین عامل موثر در انتخاب سیستم های سرمایشی دستگاه فرز CNC، نوع قطعه کار است. مواد مختلف دارای هدایت گرمایی متفاوتی هستند. مواد با هدایت گرمایی بالا، گرما را سریع‌تر از مواد با هدایت گرمایی پایین منتقل می‌کنند. بنابراین، برای قطعات کار با هدایت گرمایی بالا، نیاز به سیستم خنک‌کننده قوی‌تری است.
عامل دیگر موثر در انتخاب سیستم های سرمایشی دستگاه فرز CNC، نوع ابزار برش است. ابزارهای برش با لبه‌های تیز، گرمای بیشتری تولید می‌کنند. بنابراین، برای این ابزارها، نیاز به سیستم خنک‌کننده قوی‌تری است.
سرعت برش نیز بر میزان تولید گرما تاثیر می‌گذارد. سرعت برش بالاتر، گرمای بیشتری تولید می‌کند. بنابراین، برای سرعت‌های برش بالا، نیاز به سیستم خنک‌کننده قوی‌تری است.
عمق برش نیز بر میزان تولید گرما تاثیر می‌گذارد. عمق برش بیشتر، گرمای بیشتری تولید می‌کند. بنابراین، برای عمق‌های برش بیشتر، نیاز به سیستم خنک‌کننده قوی‌تری است.
دستگاه های CNC برای انجام عملیات برش و ماشینکاری قطعات فلزی، پلاستیکی و سایر مواد از ابزارهای برشی مختلفی استفاده می کنند. این ابزارها در حین کار دچار گرمای زیادی می شوند که اگر به درستی خنک نشوند، می توانند آسیب ببینند یا حتی ذوب شوند. بنابراین، سیستم های خنک کننده دستگاه CNC نقش مهمی در عملکرد صحیح این دستگاه ها دارند.
سیستم های خنک کننده دستگاه فرز CNC مزایای زیادی نسبت به روش های قدیمی دارند. این سیستم ها باعث افزایش طول عمر ابزار برشی، بهبود دقت و کیفیت برش، افزایش سرعت برش و افزایش بهره وری دستگاه CNC می شوند. با توجه به مزایای ذکر شده، استفاده از سیستم های خنک کننده دستگاه فرز CNC برای دستگاه های CNC ضروری است.
در جدول زیر به بررسی این تفاوت ها می پردازیم:
| ویژگی | سیستم خنک کننده دستگاه CNC | روش های قدیمی |
| اثربخشی | موثرتر | کمتر موثر |
| هزینه | گران تر | ارزان تر |
| پیچیدگی | پیچیده تر | ساده تر |
| قابل اطمینان | قابل اطمینان تر | کمتر قابل اطمینان |
نگهداری مناسب از سیستم خنک‌کننده دستگاه فرز CNC می‌تواند به افزایش طول عمر این سیستم و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری کمک کند.
انتخاب مایع خنک‌کننده مناسب برای دستگاه فرز CNC اهمیت زیادی دارد. این مایع باید با جنس قطعه کار و ابزار سازگار باشد و خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوبی داشته باشد. به عنوان مثال، مایع خنک‌کننده برای برش فلزات باید دارای خاصیت ضد زنگ باشد.
فیلتراسیون منظم مایع خنک‌کننده می‌تواند از ورود آلودگی‌ها و ذرات جامد به سیستم جلوگیری کند. این آلودگی‌ها می‌توانند باعث مسدود شدن لوله‌ها، پمپ و سایر اجزای سیستم شوند.
مایع خنک‌کننده با گذشت زمان خواص خود را از دست می‌دهد و باید تعویض شود. زمان تعویض مایع خنک‌کننده به عوامل مختلفی از جمله نوع مایع، میزان استفاده از دستگاه و نوع قطعات کار بستگی دارد. به طور کلی، توصیه می‌شود که مایع خنک‌کننده دستگاه فرز CNC هر 6 ماه یک بار تعویض شود.
تمیز کردن و نگهداری منظم سیستم خنک‌کننده می‌تواند از بروز مشکلات احتمالی جلوگیری کند. در این راستا، لازم است که روزانه تراشه‌ها و سایر آلودگی‌ها از داخل و اطراف سیستم پاک شوند. همچنین، باید به طور منظم اتصالات و لوله‌ها از نظر نشتی بررسی شوند.
در مجموع، سیستم های خنک کننده دستگاه فرز CNC نقش مهمی در عملکرد و طول عمر دستگاه ایفا می کنند. این سیستم ها با کاهش دمای ابزار و قطعه کار، از ایجاد تنش و آسیب به آنها جلوگیری می کنند. همچنین، با کاهش اصطکاک بین ابزار و قطعه کار، دقت و کیفیت ماشینکاری را بهبود می بخشند. امیدوارم از مطالعه این مقاله لذت برده باشید.
