Liquide de refroidissement (liquides lubrifiants) pour tours. Fluide d'étirage aluminium Fluide de coupe aluminium CNC

Dans le processus de travail des métaux, il y a toujours une forte friction entre la pièce et l'outil. Ceci est particulièrement important pour les tours, où la fraise est très chaude. Les frottements intenses provoquent également une usure prématurée de l'outil pour la déformation plastique à froid, notamment pour des opérations telles que le refoulement multipositions à grande vitesse ou l'extrusion à froid. Dans tous ces cas, il est nécessaire d'utiliser des fluides de coupe spéciaux.

L'un des derniers développements nationaux dans le domaine des fluides de coupe est le liquide de refroidissement universel hydrosoluble EFELE CF-621. Bien que ce liquide de refroidissement soit synthétique, il a le coût le plus bas associé aux produits minéraux.
EFELE CF-621 est conçu pour les opérations de coupe sur des métaux tels que l'acier, y compris les aciers inoxydables et alliés, les fontes, le titane, l'aluminium et les alliages de cuivre.
Ce liquide de refroidissement est disponible sous forme de concentré. Il a une couleur ambrée et une agréable odeur de caramel, ne contient pas de formaldéhyde, de chlore et d'amines secondaires, il n'a donc pas d'effet nocif sur la santé. Fabriqué à partir de composants synthétiques avec l'ajout (jusqu'à 15%) d'une composition d'huile minérale, le liquide de refroidissement EFELE CF-621 présente une bonne biostabilité et des propriétés de haute performance. Cela permet le traitement des métaux à une concentration inférieure de la solution.

Fluides de coupe : structure, mécanisme d'action

L'utilisation généralisée des fluides de coupe est due au fait qu'ils effectuent simultanément une séparation efficace des surfaces de frottement de la pièce et de l'outil, et réduisent également la température de ce dernier. Dans le même temps, la composition des composants, qui incluent les fluides de coupe les plus efficaces, est présentée :

1. Lubrifiants à base d'huiles synthétiques ou animales.
2. Additifs qui fournissent aux substances des indicateurs de pression extrême anti-friction.
3. Composants qui excluent la séparation des compositions lors d'un stockage à long terme.
4. Substances qui protègent les outils de travail de la corrosion et de la destruction.
5. Additifs qui réduisent l'agressivité.
6. Additifs qui améliorent la mouillabilité et réduisent la formation de mousse lors du travail des métaux.

Les déchets sont soumis à une élimination obligatoire.

La classification selon laquelle les fluides de coupe (liquides de refroidissement) sont produits est généralement faite selon les paramètres suivants :

1. Par origine des composants principaux. Ainsi, les liquides de refroidissement à l'huile sont produits à base d'huiles techniques - produits pétroliers, ainsi qu'à base de graisses d'origine animale ou végétale.
2. Selon la méthode de préparation, on distingue les émulsols - produits avec une longue période d'exfoliation spontanée, ou liquides de refroidissement à l'huile technique, qui sont préparés immédiatement avant leur utilisation. Dans ce dernier cas, le concentré de liquide de refroidissement est produit selon GOST.
3. Selon l'industrie de leur application, des liquides de refroidissement synthétiques sont produits, conçus pour les conditions des opérations de déformation plastique, en outre, pour les tours.
4. Les liquides de refroidissement à l'huile diffèrent également par leurs propriétés physiques et mécaniques - indice d'acide, viscosité, point d'éclair. Cette dernière caractéristique détermine si les liquides de refroidissement à l'huile peuvent être utilisés ou non dans les opérations d'emboutissage à chaud.

Marques des composés les plus courants pour l'usinage

Pour les tours, les types suivants sont produits:

• Emulsols, qui sont des huiles minérales ordinaires diluées (par exemple, I-12, I-20) Les émulsions à base de pétrole sont produites conformément aux exigences techniques de GOST 6243-75;
• Émulsifiants contenant des savons métalliques d'acides gras synthétiques. Produit conformément à GOST R 52128-2003 ;
• Formulations synthétiques à base d'alcools hautement atomiques, de tall-oils, de triéthanolamine. Ils sont fabriqués conformément à la norme GOST 38.01445-88 et sont destinés aux tours qui usinent des aciers alliés inoxydables à grande vitesse. Il n'est pas permis de les utiliser sous forme de déchets ;
• Les sulfofrésols (GOST 122-94) sont des mélanges d'huile hautement purifiée et de composés soufrés. Réduit efficacement le frottement, n'a pas de propriétés corrosives, car il ne contient pas d'eau, d'acides, d'alcalis.

Une propriété commune que les fluides de coupe synthétiques pour tours devraient avoir est une viscosité réduite. Ici, les composants principaux du liquide de refroidissement sont facilement répartis sur la surface complexe de l'outil, le refroidissent bien et ne permettent pas aux copeaux de coller à la fraise. En moyenne, l'indicateur considéré pour les processus d'usinage ne dépasse pas 35 à 40 cSt.

En Russie, les produits importés sont souvent utilisés, par exemple, de la marque MobilCut. Cependant, selon le principe de substitution des importations, qui est maintenant largement introduit en Russie, les marques importées sont progressivement remplacées par des types nationaux de produits similaires. De plus, les descriptions de ces produits ne couvrent souvent pas les types d'aciers ou d'alliages non ferreux (en particulier l'aluminium) utilisés en Russie. Il existe des conteneurs spécialement équipés pour le liquide de refroidissement usagé.

Types de liquide de refroidissement pour les processus de formage des métaux

Compte tenu des forces spécifiques importantes, ainsi que des taux de glissement relatif du matériau de la pièce sur l'outil, les nuances destinées à être utilisées dans les processus technologiques devraient avoir une viscosité nettement plus élevée. De plus, à des degrés de déformation importants, des réactions de surface chimico-mécaniques commencent sur les surfaces de contact, ce qui contribue à la détérioration des conditions de frottement. Cela réduit la durée de vie de l'outil, en particulier lors de l'usinage de métaux tendres tels que l'aluminium. L'utilisation de substances partiellement épuisées dans le traitement de l'aluminium est inacceptable. Par conséquent, les traits caractéristiques de ces compositions pour les conditions de la Russie sont :

• Viscosité relativement élevée. En pratique, il varie de 45 à 50 cSt pour les liquides de refroidissement à base d'huiles minérales de type I20 (GOST 20799-88) à 75 à 80 cSt pour les liquides de refroidissement contenant des composés soufrés et des graisses animales (un représentant typique est Ukrinol GOST 9.085-88) ;
• Résistant au délaminage ou à la rupture à haute température. La composition contient nécessairement des additifs soufrés, des émulsifiants anioniques. Les marques les plus utilisées comprennent les éthanolamines et les sulfates d'alkyle avec des additifs selon GOST 10534-88. Dans les déchets, la concentration de ces composants est fortement réduite;
• Types de graphite à base d'eau, y compris un additif à base d'une suspension huileuse de graphite en fines lamelles. Sont délivrés conformément à GOST 5962-88.

Un groupe spécial est représenté par les substances utilisées dans le traitement de l'aluminium et de ses alliages. L'aluminium se caractérise par une adhérence intense aux surfaces de contact de l'outillage, par conséquent, il ne faut pas tant assurer une diminution de la température qu'une grande pureté de la surface finale du produit.

Par exemple, lors du laminage de tôles d'aluminium, les éléments suivants sont utilisés :

• Produits à base de 5 à 10% de lubrifiant 59c (GOST 5702-85);
• Emulsols à base d'acides gras synthétiques additionnés de triéthanolamines (GOST 8622-85);
• Substances contenant des alcools synthétiques de poids moléculaire élevé : par exemple, l'éthylène glycol GOST 10136-97 ou la glycérine GOST 6823-97.

De nombreux systèmes de refroidissement conçus pour fonctionner avec de l'aluminium sont produits selon les spécifications de la Russie et d'autres pays de la CEI. La viscosité de telles compositions pour le travail de l'aluminium est généralement prise comme minimale.

Préparation, stockage et élimination des fluides de coupe

En Russie, le concentré de liquide de refroidissement et les composants pour sa préparation sont produits pour les conditions d'une entreprise particulière. Avant d'être utilisés pour le travail des métaux, ils passent par les procédures suivantes :

1. Mélanger les composants aux bonnes températures (à 60 - 110 ° C, ce qui est déterminé par la marque et la composition).
2. Échantillonnage pour analyse de conformité (GOST 2517-80 s'applique à la Russie).
3. Entreposage dans des contenants spécialisés qui permettent périodiquement le mélange, le chauffage, etc.
4. Ravitaillement en appareils et appareils pour un approvisionnement continu.

Des additifs peuvent être ajoutés en préparation du liquide de refroidissement. Pour cela, des vibrateurs d'émulsification fine sont souvent fournis sur les sites des entreprises russes.

Au fil du temps, les compositions en question deviennent contaminées, par conséquent, divers systèmes sont fournis qui nettoient le liquide de refroidissement des restes de copeaux, de métal adhérant, etc. Les déchets dont le nettoyage efficace n'est plus possible sont éliminés.

Vidéo comment souder le fluide de coupe de vos propres mains

Les exigences suivantes s'appliquent au processus de travail des métaux des alliages d'aluminium :

1) haute précision de traitement et faible rugosité ;

2) productivité élevée et exclusion des travaux de finition;

3) faible sensibilité à la propagation des propriétés mécaniques et des dimensions géométriques (une variété de nuances de matériaux d'outils);

4) coût relativement faible de l'outil.

Cependant, le traitement de ces matériaux entraîne des difficultés importantes liées à leur viscosité élevée, ce qui entraîne la formation de colmatages, une surchauffe et une diminution de la durabilité de l'outil de coupe, ainsi qu'une diminution de la qualité de la pièce usinée.

L'utilisation de machines-outils modernes, d'outils avec des revêtements résistants à l'usure et l'alimentation en fluides de coupe (liquide de refroidissement) de la zone de coupe ne fournissent pas toujours les paramètres de qualité et de productivité requis. Néanmoins, les machines à couper les métaux répondent aujourd'hui aux exigences de précision. La gamme d'outils proposée et les résultats de nombreuses études vous permettent de choisir de telles plaquettes de coupe, dont l'utilisation maximise la productivité et la qualité du traitement.

Dans le même temps, malgré le développement d'un grand nombre de qualités de liquide de refroidissement et d'essais dans ce domaine, il n'existe pas de méthodologie unique garantissant le choix du liquide de refroidissement le plus efficace. La sélection d'une marque de liquide de refroidissement efficace, selon les données disponibles, peut réduire les efforts de coupe de 20 %. Par conséquent, il est conseillé de développer une méthodologie qui assure le choix d'une telle marque.

En général, les liquides de refroidissement ont des effets de lubrification, de refroidissement, de lavage, de dispersion, de coupe, de plastification et autres sur le processus de coupe. L'une des principales actions fonctionnelles du liquide de refroidissement est l'effet lubrifiant, car la réduction du frottement dans la zone de coupe entraîne une diminution de l'intensité de l'usure de l'outil, une diminution des efforts de coupe, de la température de coupe moyenne et de la rugosité de la pièce. . Par conséquent, il est nécessaire d'étudier l'action lubrifiante du liquide de refroidissement afin de sélectionner une nuance spécifique pour le traitement de ces alliages.

Etude de l'effet lubrifiant du liquide de refroidissement

L'effet lubrifiant est évalué en fonction des résultats des tests à la fois sur les machines à couper les métaux elles-mêmes en cours de traitement et sur les machines à friction. L'utilisation de machines à friction permet non seulement de réduire la consommation de matériaux, le liquide de refroidissement lui-même et le temps passé, mais également d'éliminer l'influence d'autres actions. Par conséquent, l'effet lubrifiant du liquide de refroidissement dans ce travail a été évalué sur la base des résultats d'essais sur une machine à friction. Sur la fig. 1 montre la machine à friction utilisée pour la recherche de liquide de refroidissement.

Le tournage étant le type d'usinage le plus courant, un tel schéma de chargement pour une machine à friction a été utilisé pour la recherche, ce qui a permis de simuler ce type d'usinage, le schéma «bloc-rouleau» (Fig. 2).

Le bloc est constitué du matériau de l'outil de traitement - alliage dur T15K6. En tant que matériau pour la fabrication de rouleaux, l'un des représentants les plus courants des alliages d'aluminium, l'alliage D16, a été choisi.

La recherche a été effectuée à une force de pression sur le patin P = 400 N et une vitesse de rouleau de n = 500 tr/min. La force de chargement est choisie en fonction des forces de coupe qui surviennent lors du traitement du métal de ces alliages. La vitesse du rouleau est obtenue par calcul à partir de ses préconisations de diamètre et de vitesse de coupe.

Le rouleau était monté sur l'arbre et mis en contact avec le bloc. La chambre a été fermée avec un couvercle et remplie du liquide de refroidissement testé. Ensuite, la rotation du rouleau a été activée avec une fréquence n, et au moyen du mécanisme de chargement, la charge sur le bloc a été appliquée en douceur jusqu'à ce que sa valeur soit atteinte R.

Selon les lectures des instruments, les valeurs maximales et minimales du moment de frottement ont été déterminées. La valeur moyenne du moment a été obtenue comme la moyenne arithmétique des résultats de cinq expériences. Sur la base des données disponibles, le coefficient de frottement réel a été calculé F selon la formule :

Pour les tests, des solutions de refroidissement aqueuses à 10% de plusieurs marques ont été utilisées: Addinol WH430, Blasocut 4000, Sinertek ML, Ukrinol-1M, Rosoil-500, Akvol-6, Ekol-B2. De plus, les tests ont été effectués sans l'utilisation de liquide de refroidissement.

Les résultats de la recherche sont présentés dans le tableau. un.

Les résultats des études réalisées permettent d'évaluer l'effet lubrifiant des liquides de refroidissement testés lors du traitement des groupes de matériaux présentés. Les données obtenues offrent la possibilité de sélectionner le liquide de refroidissement le plus efficace sur le plan technologique pour le traitement des matériaux donnés en termes d'effet lubrifiant.

L'efficacité de chaque qualité de liquide de refroidissement doit être déterminée par rapport au traitement sans l'utilisation de liquide de refroidissement. La valeur de l'efficacité K cm pour l'action lubrifiante lors du traitement de divers matériaux est déterminée par la formule :

Plus la valeur de K cm est faible, plus cette nuance est efficace dans le traitement du matériau testé. En tableau. La figure 2 montre l'efficacité des qualités de liquide de refroidissement testées en termes d'action lubrifiante.

Il est connu que lors de l'usinage à basse vitesse, lorsque le liquide de refroidissement est le meilleur dans la zone de coupe, l'effet lubrifiant du liquide de refroidissement a le plus grand effet. Ainsi, l'utilisation d'un liquide de refroidissement à effet lubrifiant élevé est recommandée pour l'ébauche.

D'après le tableau Le tableau 2 montre que lors du traitement de l'alliage d'aluminium D16, les lubrifiants les plus efficaces en termes d'action lubrifiante sont les liquides de refroidissement des marques Rosoil-500 (K cm = 0,089), Akvol-6 (K cm = 0,089) et Ekol-B2 (K cm = 0,096).

conclusion

1. Dans le travail, des études expérimentales de l'action lubrifiante des liquides de refroidissement testés ont été réalisées. Les résultats présentés permettent de sélectionner la marque de liquide de refroidissement la plus efficace pour l'usinage d'ébauche des alliages d'aluminium.

2. Les résultats des travaux seront particulièrement utiles dans la production de pièces d'aéronefs, car les pièces d'aviation sont soumises à des exigences accrues en matière de qualité et de précision de traitement.

3. L'utilisation d'un liquide de refroidissement efficace offre la réduction maximale possible du frottement et de la température de coupe moyenne, ce qui entraîne une prolongation de la durée de vie de l'outil, une diminution des forces de coupe, une diminution de la rugosité de surface et une augmentation de la précision d'usinage.

Tout le monde, même un spécialiste novice du travail des métaux, sait que lors de travaux de tournage sur une machine, il est impératif d'utiliser des fluides de coupe (liquides de refroidissement). L'utilisation de tels fluides techniques (leur composition peut varier) permet de résoudre plusieurs problèmes importants en même temps :

• refroidissement de la fraise, qui est activement chauffée pendant le traitement (respectivement, prolongeant sa durée de vie);
• améliorer la finition de surface de la pièce à usiner;
• augmenter la productivité du processus de coupe des métaux.

Types de liquide de refroidissement utilisés en tournage

Tous les types de liquide de refroidissement utilisés pour les travaux de tournage sur la machine sont divisés en deux grandes catégories.

De tels liquides éliminent beaucoup plus la chaleur de la zone de traitement, mais assurent une excellente lubrification des surfaces de la pièce et de l'outil.

Parmi les liquides de refroidissement les plus couramment utilisés, on peut noter ce qui suit.

• Une solution de carbonate de soude (1,5%) dans de l'eau bouillie. Un tel liquide est utilisé lors de l'exécution d'un tournage grossier sur un tour.
• Une solution aqueuse contenant 0,8% de soude et 0,25% de nitrite de sodium, qui augmente les propriétés anti-corrosion du liquide de refroidissement. Il est également utilisé pour le tournage grossier sur la machine.
• Une solution composée d'eau bouillie et de phosphate trisodique (1,5%), presque identique dans son effet de refroidissement aux liquides contenant du carbonate de sodium.
• Une solution aqueuse contenant du phosphate trisodique (0,8 %) et du nitrite de sodium (0,25 %). Il a des propriétés anti-corrosion améliorées et est également utilisé pour le tournage d'ébauche sur les tours.
• Une solution à base d'eau bouillie, contenant dans sa composition un savon de potassium spécial (0,5–1%), du carbonate de sodium ou du phosphate trisodique (0,5–0,75%), du nitrite de sodium (0,25%).

• Solution à base d'eau contenant 4 % de savon de potassium et 1,5 % de carbonate de soude. Les liquides de refroidissement, qui contiennent du savon, sont utilisés lors de l'ébauche, ainsi que du tournage de forme sur un tour. Le savon de potassium, si nécessaire, peut être remplacé par tout autre savon ne contenant pas de composés chlorés.
• Une solution à base d'eau, à laquelle sont ajoutés de l'émulsol E-2 (2–3%) et de la soude technique (1,5%). Un liquide de refroidissement de ce type est utilisé lorsque, pour la propreté de la surface usinée, il n'y a pas d'exigences élevées. Avec l'utilisation d'une telle émulsion, les pièces peuvent être usinées à grande vitesse.
• Solution aqueuse contenant 5 à 8 % d'émulsol E-2 (B) et 0,2 % de soude ou de phosphate trisodique. Avec l'utilisation d'un tel liquide de refroidissement, un tournage fin est effectué sur un tour.
• Une solution aqueuse contenant un émulsol à base de pétrolatum oxydé (5%), de soude (0,3%) et de nitrite de sodium (0,2%). Vous pouvez utiliser une telle émulsion lors de l'ébauche, ainsi que de la finition en tournant sur la machine, elle vous permet d'obtenir des surfaces d'une plus grande pureté.
• Un fluide à base d'huile contenant 70% d'huile industrielle 20, 15% d'huile de lin 2nd grade, 15% de kérosène. Le liquide de refroidissement de cette composition est utilisé dans les cas où des filetages de haute précision sont coupés et des pièces sont traitées avec des fraises de forme coûteuses.

• Le sulfofrezol est un fluide de coupe huileux activé au soufre. Ce liquide de refroidissement est utilisé lors du tournage avec une petite section de coupe. Lors de travaux difficiles, caractérisés par un échauffement actif et important de l'outil et de la pièce, l'utilisation d'un tel liquide de refroidissement peut être nocive pour l'opérateur de la machine, car il émet des composés soufrés volatils.
• Une solution composée de 90% de sulfofresol et de 10% de kérosène. Un tel liquide est utilisé pour le filetage, ainsi que pour le perçage profond et la finition des pièces.
• Kérosène pur - est utilisé lorsqu'il est nécessaire de traiter des pièces en aluminium et ses alliages sur un tour, ainsi que lors de la finition à l'aide de barres abrasives oscillantes.

Caractéristiques de l'utilisation des fluides de coupe

Pour que l'utilisation du liquide de refroidissement soit efficace, quelques règles simples doivent être prises en compte. Le débit d'un tel liquide (qu'il s'agisse d'une émulsion ou d'une solution aqueuse) doit être d'au moins 10 à 15 l / min.

Il est très important de diriger le flux de liquide de refroidissement vers l'endroit où la quantité maximale de chaleur est générée. Un tel endroit lors du tournage est la zone où les copeaux sont séparés de la pièce.

Dès le premier instant où le tournage est effectué sur la machine, l'outil de coupe commence à chauffer activement, de sorte que le liquide de refroidissement doit être appliqué immédiatement, et non après un certain temps. Sinon, avec un refroidissement brusque d'un très chaud, des fissures peuvent s'y former.

Plus récemment, une méthode de refroidissement avancée a été introduite, qui implique la fourniture d'un mince flux de liquide de refroidissement à l'arrière de la fraise. Cette méthode de refroidissement démontre une efficacité particulière dans le cas où une pièce en matériaux difficiles à couper doit être usinée sur un tour avec un outil en alliages à grande vitesse.

À cette fin, Quaker Chemical Corp. a mené une série d'essais sur l'usinage frontal d'ébauches en aluminium afin d'évaluer les effets de divers liquides de refroidissement sur la puissance de coupe et l'usure des outils. Lors de l'usinage avec un nouvel outil de coupe, l'arrosage n'avait aucun effet sur les forces d'usinage générées à la même vitesse de coupe. Cependant, plus l'outil a usiné la pièce, plus la différence de puissance nécessaire pour usiner efficacement avec différents liquides de refroidissement est grande.

Ces résultats montrent ce qui suit

L'effet du fluide métallique sur la puissance de coupe est minime avec les nouveaux outils de coupe. Ainsi, la différence entre l'effet de deux liquides de refroidissement différents sur la puissance de coupe peut ne pas être perceptible jusqu'à ce que les arêtes de coupe de l'outil commencent à s'user.

L'augmentation de puissance lors du fraisage de l'aluminium est le résultat direct de l'usure des arêtes de coupe. Le taux de cette usure est directement affecté à la fois par la vitesse de coupe et le fluide utilisé dans le traitement des métaux.
Les relations entre ces variables sont linéaires (la vitesse de coupe, l'usure de l'arête de coupe et la puissance de coupe augmentent toutes ensemble). Forts de ces connaissances, les fabricants peuvent potentiellement prédire l'état de l'arête de coupe à tout moment du processus de fraisage, ainsi que la puissance nécessaire à d'autres vitesses de coupe non testées.

Entrer dans le laboratoire

Les essais ont porté principalement sur deux types de fluides caloporteurs : les microémulsions et les macroémulsions, chacune diluée à une concentration de 5 % dans l'eau. La principale différence entre les deux est la taille des gouttelettes d'huile en suspension. La macroémulsion contient des particules d'un diamètre supérieur à 0,4 micron, qui donnent un aspect blanc opaque au liquide de refroidissement. La microémulsion a un diamètre de particule plus petit et a un aspect translucide.

L'expérience a été réalisée sur une machine CNC à trois axes Bridgeport GX-710. L'ébauche était un bloc de 203,2 sur 228,6 mm sur 38,1 mm en alliage d'aluminium 319-T6, coulé, contenant du cuivre (Cu), du magnésium (Mg), du zinc (Zn) et du silicium (Si). L'usinage a été réalisé avec une fraise à surfacer d'un diamètre de 18 mm avec huit plaquettes avec un angle de coupe de 15 degrés et des rayons radiaux de 1,2 mm. Il a usiné avec une profondeur axiale de 2 mm et une profondeur radiale de 50,8 mm. Chaque formulation de liquide de refroidissement a été appliquée à la zone de coupe pour 28 transitions de fraisage à deux vitesses de coupe différentes, 6 096 tr/min (1 460 m/min) et 8 128 tr/min (1,946 m/min), pour retirer 1 321,6 cm3 de matériau. Les vitesses d'alimentation aux deux vitesses étaient de 0,5 mm par tour (0,0625 mm par plaquette par tour).

Vitesse, usure et puissance

Les mesures de puissance pour cette étude pendant le traitement ont été obtenues à l'aide d'un système de contrôle instrumental et d'un contrôle adaptatif. Les résultats des tests sont présentés dans les graphiques de cet article. Comme prévu, des vitesses de coupe plus élevées ont entraîné des vitesses d'usinage plus élevées. Cependant, comme décrit ci-dessus, les différences de puissance de coupe entre les deux fluides étaient minimes avec les nouveaux couteaux.

Au début du processus, les propriétés du matériau de la pièce et la géométrie de l'arête de coupe sont les principaux facteurs influençant la puissance de coupe. Les différences entre les caractéristiques de travail du support métallique n'apparaissent qu'après que la géométrie de l'arête de coupe a changé au cours de l'usure. Le choix du fluide de travail des métaux affectait directement la vitesse à laquelle cette usure se produisait et, par conséquent, la puissance de coupe requise à un point donné de l'opération de fraisage.

En supposant un certain niveau de performance de base pour les deux fluides comparés, les tests doivent être effectués jusqu'à ce que les inserts commencent à s'user pour déterminer quel fluide permet de maintenir des vitesses de coupe plus élevées pendant une période plus longue.

Les graphiques construits ont permis de dire que le taux de montée en puissance peut être utilisé pour prédire l'état de l'insert à un moment donné de l'opération de fraisage. De même, les mesures de puissance effectuées à plusieurs vitesses de coupe peuvent être utilisées pour obtenir la puissance requise à d'autres vitesses de coupe non vérifiées.

Preuve

Alors que l'axe des x de la figure 1 se compose des données sur le volume d'élimination des matières premières, la figure 2 utilise le logarithme népérien de cette variable. Le traçage du volume de matériau retiré de cette manière se traduit par une pente, qui est le taux exact auquel la puissance augmente avec le traitement ultérieur. Cette mesure mesurable est nécessaire pour prédire l'usure de l'outil et les performances de coupe à différentes vitesses de coupe. Cependant, ces données montrent seulement que la puissance de coupe et l'enlèvement de matière augmentent ensemble. La confirmation de l'usure de l'insert est particulièrement importante car la force d'entraînement de l'augmentation de puissance nécessite des tests supplémentaires (en particulier, pour corréler directement les pentes de ligne de la figure 2 avec l'usure de l'insert qui se produit pendant l'usinage).

Ces essais ont ajouté deux réfrigérants supplémentaires : une autre macroémulsion et une autre microémulsion. Chacun des quatre fluides a été appliqué à une vitesse de coupe de 1,946 m/min. jusqu'à ce que 660 cm3 de matière aient été enlevés. Cela a fourni suffisamment de temps pour que l'abrasion et, dans certains cas, l'adhésion métallique se produise. Nous avons ensuite mesuré l'usure des brides pour quatre fluides par rapport au paramètre qui relie la puissance de coupe au volume de la fente métallique (en particulier, la pente de la puissance par rapport au volume naturel de métal enlevé). Comme le montre la figure 3, cela a confirmé la relation linéaire entre l'usure de la plaquette et l'augmentation de la puissance de coupe pendant l'usinage.

Autres résultats

Bien que les résultats des tests ne puissent pas nécessairement être extrapolés au-delà du fraisage de l'aluminium, la recherche montre que la microémulsion fonctionne mieux si l'objectif est d'usiner à la vitesse la plus élevée possible. En effet, une microémulsion plus dense avec des gouttelettes d'huile de plus petit diamètre a tendance à éliminer la chaleur plus efficacement qu'une macroémulsion et ses gouttelettes relativement grosses. Cependant, des opérations impliquant des vitesses de coupe plus lentes peuvent contribuer à la macroémulsion et à son pouvoir lubrifiant comparativement plus élevé.

Quelle que soit la pièce, la meilleure façon de trouver le bon liquide de refroidissement est d'essayer différentes formulations en action. Comprendre la relation entre la vitesse de coupe, l'usure de l'outil et la puissance de coupe, et comment les fluides de coupe peuvent affecter ces facteurs, est essentiel pour faire le bon choix.