ไทเทเนียม-การนำความร้อนต่ำและมีปฏิกิริยาเคมีสูงทำให้มีแนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่องบนพื้นผิวระหว่างการกลึง CNC. แม้ว่าจะมีการศึกษาเกี่ยวกับรูปทรงของเครื่องมือและพารามิเตอร์การตัดอย่างละเอียด แต่การปรับปรุงประสิทธิภาพของสารหล่อเย็นยังคงไม่ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม การศึกษานี้ (ดำเนินการในปี พ.ศ. 2568) ได้แก้ไขช่องว่างนี้โดยการประเมินปริมาณว่าการส่งสารหล่อเย็นแบบตรงเป้าหมายช่วยปรับปรุงคุณภาพผิวสำเร็จโดยไม่กระทบต่อปริมาณงานได้อย่างไร
วิธีการ
1. การออกแบบการทดลอง
วัสดุ:แท่ง Ti-6Al-4V (Ø50มม.)
อุปกรณ์:CNC 5 แกนพร้อมน้ำหล่อเย็นผ่านเครื่องมือ (ช่วงแรงดัน: 20–100 บาร์)
เมตริกที่ติดตาม:
ความหยาบของพื้นผิว (Ra) ผ่านโพรฟิโลมิเตอร์แบบสัมผัส
การสึกหรอของด้านข้างเครื่องมือโดยใช้การถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ USB
อุณหภูมิโซนการตัด (กล้องถ่ายภาพความร้อน FLIR)
2. การควบคุมความสามารถในการทำซ้ำ
● การทดสอบซ้ำสามครั้งต่อชุดพารามิเตอร์
● เปลี่ยนเครื่องมือแทรกหลังการทดลองแต่ละครั้ง
●อุณหภูมิโดยรอบคงที่ที่ 22°C ±1°C
ผลลัพธ์และการวิเคราะห์
1. แรงดันน้ำหล่อเย็นเทียบกับผิวสำเร็จ
แรงดัน (บาร์):20 50 80
ค่าเฉลี่ย Ra (μm) :3.2 2.1 1.4
การสึกหรอของเครื่องมือ (มม.):0.28 0.19 0.12
น้ำหล่อเย็นแรงดันสูง (80 บาร์) ลด Ra ลง 56% เมื่อเทียบกับค่าพื้นฐาน (20 บาร์)
2. ผลการวางตำแหน่งหัวฉีด
หัวฉีดแบบทำมุม (15° ไปทางปลายเครื่องมือ) มีประสิทธิภาพเหนือกว่าการตั้งค่าแบบรัศมีโดย:
● ลดการสะสมความร้อนลง 27% (ข้อมูลความร้อน)
● ยืดอายุการใช้งานเครื่องมือได้ 30% (การวัดการสึกหรอ)
การอภิปราย
1. กลไกสำคัญ
การอพยพชิป:น้ำหล่อเย็นแรงดันสูงช่วยทำลายเศษโลหะยาว ทำให้ไม่สามารถตัดซ้ำได้
การควบคุมอุณหภูมิ:การระบายความร้อนเฉพาะจุดช่วยลดการบิดเบือนของชิ้นงาน
2. ข้อจำกัดในทางปฏิบัติ
● ต้องมีการติดตั้ง CNC แบบปรับเปลี่ยน (กำลังปั๊มขั้นต่ำ 50 บาร์)
● ไม่คุ้มต้นทุนสำหรับการผลิตปริมาณน้อย
บทสรุป
การปรับแรงดันน้ำหล่อเย็นและการปรับแนวหัวฉีดให้เหมาะสมจะช่วยปรับปรุงพื้นผิวไทเทเนียมให้ดีขึ้นอย่างมาก ผู้ผลิตควรให้ความสำคัญกับ:
● การอัพเกรดเป็นระบบน้ำหล่อเย็น ≥80 บาร์
● ดำเนินการทดลองการวางตำแหน่งหัวฉีดสำหรับเครื่องมือเฉพาะ
ควรมีการศึกษาวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบระบายความร้อนแบบไฮบริด (เช่น การทำความเย็นแบบไครโอเจนิก + MQL) สำหรับโลหะผสมที่ตัดเฉือนได้ยาก
เวลาโพสต์: 01 ส.ค. 2568
