PL175114B1 - Sposób i urządzenie do smarowania i chłodzenia ostrzy i/lub obrabianych przedmiotów w procesach obróbki wiórowej - Google Patents

Abstract

1 . Sposób sm arowania i chlodzenia ostrzy i/lub obrabia- nych przedm iotów w procesach obróbki wiórowej, w którym do ostrzy lub obrabianych przedmiotów doprowadza sie przynajmniej dwa m e m ieszajace sie ze soba plyny i stosuje sie przy tym plyn smarujacy do zm niejszania tarcia pom iedzy ostrzem a obrabianym przedmiotem lub w iórem oraz plyn chlodzacy do chlodzenia ostrza obrabianego przedmiotu, nosnika ostrza i ewentualnie równiez w ió- rów, przy czym oba plyny dostarcza sie lub wzbogaca sie niezale- znie od siebie oraz tloczy sie i naklada sie na obrabiany przedmiot lub na stosowane ostrze, znam ienn y tym , ze przy ruchu w zglednym ostrza i obrabianego przedmiotu (15), w kierunku do obszaru pene- tracji lub do obszaru skrawania, najpierw doprowadza sie plyn smarujacy tworzac przyczepna warstewke plynu smarujacego, a nastepnie na utworzona warstewke plynu smarujacego natryskuje sie plyn chlodzacy w ilosci dobranej tak, by samorzutnie odparowal on w procesie obróbki, przy czym oddzielnie doprowadzany plyn smarujacy natryskuje sie na narzedzie (27) w miejscu usytuowanym w pew nym odstepie przed obszarem skrawania, nakladajac ten plyn smarujacy na w olna od plynu chlodzacego, sucha powierzchnie narzedzia (27) z tw orzeniem cienkiej warstewki srodka smarujace- go, dobrze przyczepnej do powierzchni narzedzia FI G . 2 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu i urządzenia do smarowania i chłodzenia ostrzy i/lub obrabianych przedmiotów w procesach obróbki wiórowej, przy czym do ostrzy lub do obrabianych przedmiotów doprowadza się przynajmniej dwa niemieszalne ze sobą płyny i stosuje się przy tym

a) płynny substrat do zmniejszania tarcia pomiędzy ostrzem a obrabianym przedmiotem lub wiórem oraz

b) płynny substrat do chłodzenia ostrza obrabianego przedmiotu, wspornika ostrza i ewentualnie również wiórów.

W podręczniku DUBBEL, Taschenbuch fur den Maschinenbau, 13 wydanie, tom 2, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, Nowy Jork, 1974, s. 675 i 676 w rozdziale 4 Chłodzenie i smarowanie podano między innymi: płyny obróbkowe powinny chłodzić ostrza narzędzi (zwiększenie żywotności i prędkości skrawania), smarować elementy mocujące (polepszenie kształtowania powierzchni) i wypłukiwać oddzielone wióry. Oprócz tego podano: Przez chłodzenie można albo przy jednakowej prędkości skrawania przedłużyć trwałość narzędzia, albo przy takiej samej trwałości zwiększyć prędkość skrawania przeciętnie do 40%. Dodatkowo podano tam: Od dobrych cieczy obróbkowych wymaga się, aby oprócz dobrego działania smarującego i zdolności chłodzenia miały one małą lepkość, aby podczas użytkowania nie zmieniały się, nie twardniały ani nie gęstniały lub w inny sposób pogarszały swe działanie, aby chroniły przed korozją, nie pieniły się, były w miarę możliwości przezroczyste, tak aby można było obserwować proces skrawania, i wreszcie, by nie miały szkodliwego działania na organizm człowieka.

Jako płyny obróbkowe zwykle stosowane są emulsje typu olej w wodzie. Ani smarowanie, ani chłodzenie nie jest jednak wtedy optymalne. W zależności od jakości emulsji oddzielne cząstki oleju o wielkości rzędu kilku mikrometrów występują w fazie wodnej i przy dostaniu się na ostrze nie są w stanie wytworzyć spójnej warstewki smarującej o dużej przyczepności i wytrzymałości na ścinanie. Ponadto działanie smarującejest również znacznie zmniejszane przez środek emulgujący, taki jak tyloza i podobne, lub przez środki powierzchniowo czynne, mydła itd. Dochodzi do tego, że płyny organiczne o szczególnie dobrym działaniu smarującym emulgują jedynie bardzo trudno, w związku z czym w celu wytworzenia stabilnych emulsji stosuje się przeważnie oleje o stosunkowo gorszym działaniu smarującym. Zemulgowana faza płynu obróbkowego powoduje jednak również silne zmniejszenie działania chłodzącego, ponieważ olej w porównaniu z wodą ma znacznie wyższe temperatury parowania i mniejsze ciepło parowania. Ponadto każda emulsja jest podatna na rozkład bakteryjny i zmienia podczas eksploatacji swą konsystencję, a więc swe specyficzne działanie na skutek różnic zużywania obu faz, wody i oleju.

Z CH-PS 543 344 znany jest sposób chłodzenia i smarowania narzędzi, przy którym do narzędzi doprowadza się przynajmniej dwie niemieszalne ze sobą ciecze o różnych właściwościach odnośnie smarowania i chłodzenia. Odprowadzone z narzędzi ciecze tworzące niestabilną emulsję są przechwytywane do wspólnego zbiornika, z którego są one odprowadzane do zbiornika rozdzielczego, gdzie powinny oddzielić się od siebie, po czym są znowu doprowadzane do narzędzi.

Ewentualnie do oddzielania różnych faz stosuje się również oddzielacz odśrodkowy.

Podobnie jak w przypadku wszystkich emulsji stosowanych jako płyny obróbkowe wadą jest to, że na skutek różnic zużycia zmienia się konsystencja emulsji, w związku z czym wymaga ona okresowego wzbogacania. Ponieważ ponadto przy pracy obiegowej nie uzyskuje się rzeczywiście czystego oddzielania różnych faz od siebie, a środek smarujący z powodu zdolności do emulgowania ma tylko bardzo małą wytrzymałość na ścinanie oraz przyczepność, powstają wąskie ograniczenia zarówno dla działania chłodzącego jak i w szczególnej mierze dla działania smarującego. Ponadto w przypadku emulsji nie jest możliwe tymczasowe zmienianie udziału poszczególnych faz.

Z DE-U-9 116 481.8 znane jest urządzenie chłodząco-smarujące, za pomocą którego dokładnie do przewidzianego punktu w chłodzonym lub smarowanym miejscu cięcia można doprowadzać bardzo małe ilości cieczy. W komorze mieszania będącej pod nadciśnieniem strumień cieczy zostaje rozdrobniony na najmniejsze kropelki, zostaje dokładnie wymieszany ze strumieniem gazu i jest wydmuchiwany z tej komory mieszania celowo w przynajmniej dwóch zogniskowanych wiązkach na miejsce rozcinania. Przewidziano przy tym również, że ciecze szczególnie odpowiednie do chłodzenia i smarowania można oddzielnie wprowadzać w komorę mieszania lub w strumień gazu. Nie trzeba więc stosować żadnej emulsji, która daje się mieszać tylko z trudnością i ma wymienione wyżej wady. Z drugiej strony w zogniskowanym strumieniu gazu różne płyny występują wspólnie w najdrobniejszym podziale jako aerozole, co powoduje, że ich działania wzajemnie znacznie pogarszają się. W miejscu skrawania nie dochodzi zatem do utworzenia zamkniętej, przyczepnej i odpornej na ścinanie warstewki środka smarującego, a z drugiej strony działanie chłodzące jest zredukowane przez kropelki oleju doprowadzane w strumieniu cieczy.

DE-PS 361 916 opisuje urządzenie z napędzaną silnikiem pompą cieczy do obrabiarek. Dopływ cieczy chłodzącej do narzędzi jest przy tym sterowany przez nagrzanie narzędzia, przy czym odpowiadająca nagrzaniu siła napędu reguluje bezpośrednio prędkość obrotową silnika pompy lub zawór dopływu.

Z DE-PS 930 790 znany jest sposób chłodzenia i smarowania krawędzi tnących narzędzi do obróbki metali. Wynalazek ten przewiduje rozpryskiwanie cieczy chłodzącej strumieniem w przestrzeni pomiędzy narzędziem a przedmiotem obrabianym przy ostrzu. W tym celu strumień z dyszy wypływa pod ciśnieniem przynajmniej 21 bar i z prędkością, która jest ponad 40-krotnie większa niż prędkość skrawania i wynosi przynajmniej 52 m/s. Ten znany sposób nadaje się zwłaszcza do chłodzenia i smarowania przy robotach tokarskich i frezerskich.

DE-OS 3 338 739 A1 opisuje urządzenie doprowadzania płynu obróbkowego, które dostarcza pulsujący strumień płynu obróbkowego pod wysokim ciśnieniem do wiertła lub innego narzędzia skrawającego przy zastosowaniu pompy tłokowej, przy czym częstotliwość pulsacji lub udarów w doprowadzanym płynie obróbkowym można doprowadzić do określonej wartości, mianowicie niezależnie od oporów przepływu po stronie wylotowej. Umożliwia to utrzymywanie chłodzenia ostrzy narzędzi, usuwanie wiórów, i uzyskanie żywotności narzędzia i dokładności obrabianych powierzchni nawet wtedy w żądanym stopniu, kiedy średnica otworu dla cieczy w narzędziu jest mała.

EP 0 448 944 A1 opisuje sposób i urządzenie do przerywanego rozpylania cieczy, zwłaszcza zawiesiny środka smarującego. Ciecz ta jest rozpylana za pomocą dyszy rozpylającej w pewnych interwałach z dużą częstotliwością pod wysokim ciśnieniem. Dysza rozpylająca pracuje według zasady zaworu nadciśnieniowego, przy czym otwiera się ona samoczynnie przy ciśnieniu wejściowym zawiesiny przewyższającym wartość progową, a samoczynnie zamyka się przy spadku ciśnienia poniżej wartości progowej. Stosuje się przy tym wysoko temperaturową zawiesinę środka smarującego zawierającą środek smarujący, zwłaszcza zasadniczo grafit oraz polimery i czynniki pomocnicze, takie jak stabilizatory, w zawiesinie wodnej, która doprowadzana jest do dyszy rozpylającej pod bardzo wysokim ciśnieniem np. 50-120 bar, w szczególnych przypadkach nawet do 250 bar, z prędkościami przepływu 20-12 m/s. Sposób ten wymaga bardzo wysokich nakładów na energię i urządzenia.

DE-OS 3 429 965 A1 opisuje szlifierkę, zwłaszcza szlifierkę prowadnicową, z głowicą szlifierską, przynajmniej jedną przyporządkowaną głowicy szlifierskiej dyszą wylotu środka chłodząco-smarującego oraz z obiegiem tego środka chłodząco-smarującego, który zawiera zbiornik środka chłodząco-smarującego, przewód doprowadzający środek chłodząco-smarujący ze zbiornika do dyszy wylotowej, przewód powrotny dla środka chłodząco-smarującego i urządzenie pompujące do utrzymywania cyrkulacji środka chłodząco-smarującego, przy czym wynalazek polega na tym, że w przewodzie doprowadzającym środek chłodząco-smarujący przewidziane jest urządzenie do regulacji temperatury przepływającego środka chłodząco-smarującego na zadaną wartość.

Wychodząc z tego stanu techniki wynalazek ma za zadanie opracowanie sposobu rodzaju wymienionego w przedznamiennej części zastrzeżenia 1 oraz opracowanie urządzenia nadającego się do przeprowadzenia tego sposobu, jak również ich zastosowania, przez które uzyskuje się znaczne zwiększenie działania smarująco-chlodzącego w porównaniu z odpowiednimi działaniami znanych sposobów i urządzeń, przy czym konieczne do tego celu środki i używany materiał, energia oraz urządzenia powinny być utrzymane w możliwie wąskich ekonomicznych granicach.

W wyniku tych ulepszeń działania smarującego i chłodzącego trwałość narzędzi przy również zwiększonej prędkości skrawania powinna być znacznie dłuższa, a jakość obrobionych powierzchni powinna być optymalna.

Poprzez wynalazek otrzymuje się w procesach obróbki wiórowej pewną liczbę zaskakujących zalet:

Przez oddzielne według wynalazku nakładanie płynu smarującego i płynu chłodzącego w oddzielnych miejscach narzędzia i powstającą przez to na narzędziu lub na jego ostrzu cienką warstewkę płynu smarującego o bardzo dobrej przyczepności i wytrzymałości na ścinanie powoduje się, że przez znacznie lepsze działanie smarujące i zmniejszone na skutek tego tarcie na obrabianym przedmiocie, narzędziu i wiórach powstaje mniejsze ciepło tarcia. W korzystniejszych na skutek tego warunkach chłodzenia polepsza się również jakość obrabianych powierzchni, maleje pobór energii obrabiarki, znacznie przedłuża się żywotność narzędzi i to przy dość znacznie zwiększonej prędkości skrawania. W porównywalnych warunkach dotyczących obróbki i obrabianego materiału zwiększenie żywotności i prędkości skrawania osiąga przy tym ewentualnie współczynnik 2-5, w skrajnych przypadkach nawet współczynnik 10.

Jedna postać realizacji sposobu przewiduje, że płyn smarujący nakłada się w ilości dopasowanej do zużycia w procesie obróbki tak, że nie ma żadnego nadmiaru płynu smarującego i na skutek tego nie ma recyrkulacji ani ponownego wzbogacania płynu smarującego.

Środki te oszczędzają na środkach i energii potrzebnych do recyrkulacji, produkty obróbki, takie jak wióry, są czyste i do dalszego przetwarzania nie wymagają żadnej drogiej dodatkowej obróbki, zużycie środka smarującego jest przy optymalnym smarowaniu zmniejszone do minimum i zarówno obrabiarka jak i miejsce pracy i środowisko pozostają czyste i nienaruszone zdrowotnie.

Dalsza postać realizacji przewiduje, że przy piłowaniu za pomocą piły tarczowej lub taśmowej płyn chłodzący nakłada się zgodnie z potrzebnym chłodzeniem obrabianego przedmiotu i/lub brzeszczotu piły w tak dobranej ilości, że w procesie obróbki płyn ten spontanicznie odparowuje, dzięki czemu oddzielnie doprowadzany płyn smarujący przy natryskiwaniu na miejsce brzeszczotu piły w pewnym odstępie przed obszarem skrawania nakładany jest na pozbawioną płynu chłodzącego, suchą powierzchnię brzeszczotu piły, tworząc cienką warstewkę środka smarującego dobrze przyczepną do powierzchni brzeszczotu. Dzięki tym środkom uzyskuje się optimum zarówno działania chłodzącego jak i działania smarującego, przy czym dzięki wzajemnemu współdziałaniu różnych środków uzyskuje się zwiększenie całkowitego działania na zasadzie efektu szczytowego.

Jedna postać realizacji przewiduje, że w przypadku ruchomego względem obrabianego przedmiotu narzędzia, brzeszczotu piły lub narzędzia frezerskiego płyn smarujący, patrząc w kierunku posuwu lub w kierunku ruchu skrawania, doprowadzany jest do miejsca przed obszarem skrawania, a środek chłodzący doprowadzany jest bezpośrednio do obszaru skrawania, przy czym płyn chłodzący nakłada się na cienką warstewkę środka smarującego utworzoną uprzednio na narzędziu.

Te istotne dla wynalazku środki doprowadzają do największego możliwego rozwinięcia obu czynników, zarówno przy działaniu oddzielnym jak i przy ich działaniu łącznym.

Ponadto jedna postać realizacji sposobu przewiduje, że płyn smarujący nakłada się w postaci jednorodnego aerozolu w skierowanym strumieniu rozpryskowym z tworzeniem niezwykle cienkiej warstewki o dużej przyczepności na powierzchni granicznej i wytrzymałości na

175 114 ścinanie w zakresie grubości 10-150 gm, korzystnie 10-50 gm, a szczególnie korzystnie 5-20 gm.

Zarówno bardzo duża przyczepność cienkiej warstewki do powierzchni granicznej narzędzia jak i w przypadku cienkiej warstewki również bardzo duża i jeszcze zwiększona przez dodatki stabilizujące wytrzymałość na ścinanie zapewniają przy niezwykle zmniejszonym zużyciu środka smarującego najwyższy stopień zdolności smarowania, a więc znaczne zmniejszenie tarcia lub ciepła tarcia w procesie obróbki.

Dalsza postać realizacji przewiduje przy sposobie według wynalazku, że płyn smarujący rozpyla się w aerozolowym strumieniu rozpryskowym za pomocą ogrzanego sprężonego powie trza.

Jeśli nawet w wielu przypadkach zastosowania płyn smarujący rozpyla się za pomocą powietrza o temperaturze otoczenia, to nie można jednak nie wspomnieć o wymienionym powyżej używaniu ogrzanego powietrza do zastosowań specjalnych. Dzięki temu można sprawnie rozpylać płyn o stosunkowo dużej lepkości i o szczególnie dobrych właściwościach, jeśli chodzi o stabilność.

Sposób ten przewiduje ponadto, że jako płyn smarujący stosuje się korzystnie ciecz pozbawioną oleju mineralnego, która może zawierać estry kwasów tłuszczowych i dodatki służące do termicznego i mechanicznego stabilizowania oraz ewentualnie zawierające ciała stałe dodatki w postaci grafitu lub siarczku molibdenu.

Bardzo korzystnie płyn chłodzący może zawierać w celu zmniejszania napięcia powierzchniowego dodatki w postaci środków powierzchniowo czynnych, mydeł metalicznych, wysokowartościowych alkoholi lub ich pochodnych. Na skutek tego przy pełzaniu w wąskich szczelinach na ostrzach lub pomiędzy ostrzem a obrabianym przedmiotem korzystnie zwiększa się działanie włoskowate i polepsza się rozprzestrzenianie się środka chłodzącego w miejscu doprowadzenia, a zmniejsza się korzystnie ciśnienie pary wodnej.

Ustawianie prędkości doprowadzania jednego lub drugiego, albo obu płynów, może według dalszej propozycji w wynalazku odbywać się w zależności od poboru mocy obrabiarki podczas obróbki. Oparta na tym regulacja poszczególnych płynów jest nieskomplikowana i niezawodna.

Wreszcie korzystne jest stosowanie sposobu smarowania i chłodzenia, zwłaszcza podczas obróbki za pomocą piły.

Urządzenie do smarowania i chłodzenia ostrzy i/lub obrabianych przedmiotów w procesach obróbki skrawaniem, zwłaszcza w celu przeprowadzenia sposobu według wynalazku, ma cechy podane w części znamiennej zastrz. 9. Dalszą postać realizacji przewidziano według zastrz. 10.

Wynalazek pokazany jest na schematycznym rysunku w korzystnej postaci realizacji, przy czym z rysunku wynikają dalsze korzystne szczegóły wynalazku, gdzie poszczególne figury przedstawiają: fig. 1 - schemat blokowy urządzenia w częściowym widoku z góry na stole piły; fig. 2 - urządzenie według fig. 1 w widoku z boku; fig. 3 - urządzenie z fig. 1 w widoku z przodu; fig. 4 - głowicę rozpylającą z rozpylaniem ciśnieniowym bez gazu; fig. 5 - głowicę rozpylającą z rozpylaniem ciśnieniowym przez sprężone powietrze; fig. 6 - brzeszczot piły tarczowej w widoku z boku z przewidzianymi miejscami podawania środka smarującego i środka chłodzącego.

Urządzenie pokazane na schemacie blokowym na fig. 1 ma odbieralnik 2 z ciekłym substratem b) do chłodzenia pokazanego w przekroju w widoku z góry ostrza 27 piły taśmowej oraz drugi odbieralnik 1 z ciekłym substratem a) do zmniejszania tarcia pomiędzy ostrzem 27 piły taśmowej a obrabianym przedmiotem 15.

Każdemu z tych płynów a) lub b) jest przyporządkowany przynajmniej jeden oddzielny organ aplikacyjny 3 lub 4. W przedstawionym przykładzie płynowi a) przyporządkowany jest tylko jeden organ aplikacyjny 3, natomiast dla płynu b) przewidziane są dwa organy aplikacyjne 4a i 4b. Układ taki nie jest jednak obowiązkowy, a każdemu płynowi a) lub b) może być przyporządkowany jeden lub dwa, albo więcej organów aplikacyjnych. Ponadto każdy płyn a) lub b) ma oddzielny przewód doprowadzający 10 lub 11. Przewód doprowadzający 10 łączy przy tym odbieralnik 1 płynu a) z organem aplikacyjnym 3, natomiast przewód doprowadzający

175 114 łączy odbieralnik 2 płynu b) z organami aplikacyjnymi 4a i 4b. W każdym przewodzie doprowadzającym 10 lub 11 umieszczona jest, jako środek tłoczenia, pompa dozująca 7 lub 8.

Organy aplikacyjne 3 lub 4a, 4b są przestawiane względem smarowanej i chłodzonej piły taśmowej 27, ustawiane przez przestawne podpory przegubowe 33 lub 34a, 34b i są unieruchamiane np. za pomocą magnetycznych trzewików 35 lub 36a, 36b na kadłubie maszyny 37 w dowolnych miejscach. Organy aplikacyjne są przy tym ustawione pomiędzy piłą 27 a obrabianym przedmiotem 15 w obszarze cięcia tak, że ciecz smarująca a) jest kierowana z organu aplikacyjnego 3 natryskującego miejsce skrawania prostopadle na zęby piły, natomiast oba organy aplikacyjne 4a, 4b rozpryskujące ciecz chłodzącą b) są bezpośrednio za miejscem skrawania skierowane zawsze z bocznego ustawienia ukośnego na boki zębów piły.

Jak pokazano ponadto na fig. 1, urządzenie to może posiadać urządzenie 48 z przewodem sygnalizacyjnym 47 do określania poboru mocy obrabiarki podczas pracy. Przewód ten działa na zespół regulacyjny 43, który ma ustawienie 44 wartości zadanej i wskaźnik cyfrowy 43. Ponadto przewodowi sygnalizacyjnemu 41 przyporządkowany jest w obszarze miejsca skrawania sygnalizator ruchu 40. Wyłącza on urządzenie smarująco-chłodzące, jeśli tylko piła nie porusza się. Pokazane jako przykład urządzenie regulacyjne 40-48 ustawia wydajność pompy dozującej odpowiednio do wydajności obrabiarki poprzez przewody 45 i 46, zgodnie z wprowadzoną wartością zadaną 44.

Za pomocą tego urządzenia regulacyjnego bardzo korzystnie osiąga się to, że zawsze pobór jednego lub obu płynów a) lub b) jest odpowiednio dopasowany do wydajności maszyny.

Na figurach 2 i 3 urządzenie z fig. 1 przedstawione jest raz w widoku z boku, a raz w widoku z kierunku strzałki A z fig. 2. Z obu tych widoków wynika, że organ aplikacyjny 3 rozpryskujący środek smarujący a) patrząc w kierunku ruchu przesuwu lub ruchu roboczego 28 piły 27 jest umieszczony w obszarze podawania 16 przed obrabianym przedmiotem 15. Natomiast płyn chłodzący b) jest nakładany na już rozprowadzoną warstewkę środka smarującego bezpośrednio w obszarze zetknięcia się piły 27 z obrabianym przedmiotem 15.

Z figur 2 i 3 dodatkowo w stosunku do fig. 4 jeszcze raz wyraźnie wynika, że różne płyny a) i b) są zawsze rozpylane z oddzielnych zbiorników 1 i 2 poprzez oddzielne przewody doprowadzające 10 lub 11 z oddzielnych organów aplikacyjnych 3 lub 4.

Z figury 3 wynika ponadto, że strumień rozpylania 30 z organu aplikacyjnego 3 może być skierowany ukośnie do góry, podczas gdy strumienie rozpylania 31 a, 31 b organów aplikacyjnych 4a, 4b mogą być skierowane ukośnie do dołu. W ten sposób oraz zwłaszcza przez oddzielne podawanie środka smarującego i środka chłodzącego a) lub b) każdy z tych różnych środków działa optymalnie tam, gdzie ma do spełnienia swe specyficzne działanie we współdziałaniu pomiędzy ostrzami narzędzia 27 a obrabianym przedmiotem 15, przy czym w każdym przypadku środek smarujący jest bezpośrednio doprowadzany najpierw na narzędzie, przy czym powstaje warstewka środka smarowego, a następnie na tę warstewkę nakładany jest środek chłodzący.

Z figur 4 i 5 wynika, że każdy organ aplikacyjny jest głowicą rozpryskową 20 lub 21 ze środkami do wytwarzania bogatego w energię, ubogiego w mgłę strumienia rozpryskowego 30 lub 31 z propelentem gazowym lub bez niego. Ustawienie kierunku strumienia rozpryskowego 30 lub 31 można przeprowadzić w znany sposób lub za pomocą znanych środków.

Ponadto dysze rozpryskowe są wymienne dla różnych ilości lub różnych warunków rozpylania (np. ciśnienie strumienia).

Jak pokazano na fig. 5, przynajmniej jeden z płynów a) lub b) może być rozpylany sprężonym gazem, sprężonym powietrzem lub gazem obojętnym ze znanego układu iniektorowego w stosunkowo wąskostrumieniowej wiązce 31. W tym celu urządzenie rozpylające ma sprężarkę 18 ze zbiornikiem ciśnieniowym 13.

Ewentualnie w celu równomiernego rozpylania środka smarującego a) o stosunkowo dużej lepkości można korzystnie stosować ciepłe powietrze. W tym celu w przewodzie prowadzącym do głowicy rozpylającej 21 umieszczony jest wymiennik ciepła 50.

Na figurze 6 pokazano przykład realizacji z zastosowaniem sposobu lub urządzenia przy pile tarczowej 27. Obraca się ona w kierunku strzałki 51 i tworzy w obrabianym przedmiocie 15 rzaz 52. Pile 27 jest w celu smarowania przyporządkowany organ aplikacyjny 3, a w celu chłodzenia organ aplikacyjny 4. Miejsce cięcia oznaczone jest przez 53. Na fig. 6 widać wyraźnie,

175 114 że środek smarowy a) w postaci rozpylanego strumienia 30 nakładany jest z organu aplikacyjnego 3, a strumień 31 czynnika chłodzącego b) nakładany jest przez organ aplikacyjny 4, przy czym w kierunku cięcia 51 piły tarczowej 27 względem obrabianego przedmiotu 15 w sposób zgodny z wynalazkiem przewidziano, że rozpylany strumień 30 środka smarującego usytuowany jest przed rozpylanym strumieniem 31 środka chłodzącego tak, że na powierzchni piły 27 powstaje oznaczona na rysunku punktami cienka warstewka smarująca 54 o dużej przyczepności i odporności na ścinanie. Dopiero potem nakładany jest środek chłodzący b) jako rozpylany strumień na cienką warstwę 54 środka smarującego, a mianowicie bezpośrednio przy obszarze rozcinania 53.

Przy przechodzeniu zębów piły przez obszar cięcia 53 nałożony zgodnie z zastosowaniem środek chłodzący b) odparowuje, odprowadzając przy tym ciepło z obszaru roboczego i chłodzi narzędzie 27, przedmiot obrabiany 15 oraz wytwarzane przy tym wióry. Cała powierzchnia piły 27 pozostaje przy tym sucha i może być potem znowu pokryta nową cienką warstwą smarującą 54 za pomocą rozpylanego strumienia 30.

Sposób według wynalazku i odpowiednie urządzenie mają przy zastosowaniu w procesach obróbki wiórowej metali i w innych procesach obróbki, reasumując, następujące zalety:

- na skutek oddzielnego nakładania płynu smarującego a) i płynu chłodzącego b) optymalny rozwój różnych działań;

- na skutek uniknięcia fazy mieszania możliwe jest dobranie każdego płynu a) lub b) odnośnie składu, konsystencji, lepkości, udziału ilościowego, temperatury bez wpływu ze strony drugiego płynu;

- na skutek maksymalnego wykorzystania mocy maszyny będącej do dyspozycji, zwiększona wydajność produkcyjna przy znacznym zmniejszeniu kosztów produkcji;

- mniejsze zużycie narzędzia lub mniej ostrzenia przy znacznie przedłużonej żywotności;

- lepsza jakość obrobionych powierzchni na przedmiocie obrabianym, w związku z czym również dokładniejsze utrzymywane tolerancje;

- brak kosztów dodatkowej obróbki dzięki czystym usuwanym wiórom. Unika się problemów z usuwaniem zużytej emulsji, z utrzymywaniem w czystości miejsca pracy i otoczenia, a powietrze do oddychania nie zawiera żadnych szkodliwych oleistych aerozoli ze względu na cięcie na sucho;

- bardzo zmniejszone zużycie płynnych środków a) i b).

W ten sposób wynalazek realizuje optymalnie podane uprzednio zadanie.

Claims (10)

1. Sposób smarowania i chłodzenia ostrzy i/lub obrabianych przedmiotów w procesach obróbki wiórowej, w którym do ostrzy lub obrabianych przedmiotów doprowadza się przynajmniej dwanie mieszające się ze sobą płyny i stosuje się przy tym płyn smarujący do zmniejszania tarcia pomiędzy ostrzem a obrabianym przedmiotem lub wiórem oraz płyn chłodzący do chłodzenia ostrza obrabianego przedmiotu, nośnika ostrza i ewentualnie również wiórów, przy czym oba płyny dostarcza się lub wzbogaca się niezależnie od siebie oraz tłoczy się i nakłada się na obrabiany przedmiot lub na stosowane ostrze, znamienny tym, że przy ruchu względnym ostrza i obrabianego przedmiotu (15), w kierunku do obszaru penetracji lub do obszaru skrawania, najpierw doprowadza się płyn smarujący tworząc przyczepną warstewkę płynu smarującego, a następnie na utworzoną warstewkę płynu smarującego natryskuje się płyn chłodzący w ilości dobranej tak, by samorzutnie odparował on w procesie obróbki, przy czym oddzielnie doprowadzany płyn smarujący natryskuje się na narzędzie (27) w miejscu usytuowanym w pewnym odstępie przed obszarem skrawania, nakładając ten płyn smarujący na wolną od płynu chłodzącego, suchą powierzchnię narzędzia (27) z tworzeniem cienkiej warstewki środka smarującego, dobrze przyczepnej do powierzchni narzędzia.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że płyn smarujący doprowadza się w ilości dostosowanej do zużycia w procesie obróbki.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że do poruszającego się względem obrabianego przedmiotu (15) narzędzia, brzeszczotu piły lub narzędzia frezerskiego (27), płyn smarujący doprowadza się, patrząc w kierunku posuwu lub skrawania, w miejscu (16) usytuowanym przed obszarem skrawania, a płyn chłodzący doprowadza się bezpośrednio do obszaru skrawania, przy czym płyn chłodzący nakłada się na warstewkę płynu smarującego utworzoną uprzednio na narzędziu (27).

4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że płyn smarujący nakłada się w postaci jednorodnego aerozolu, skierowanego rozpylonym strumieniem (30), z tworzeniem niezwykle cienkiej warstewki o dużej przyczepności na powierzchni granicznej i o dużej wytrzymałości na ścinanie w zakresie grubości 10 - 150 pm, korzystnie 10-50 pm, a szczególnie korzystnie 5 - 20 pm.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że płyn smarujący rozpyla się w strumieniu aerozolowym (30) za pomocą ogrzanego sprężonego powietrza.

6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako płyn smarujący stosuje się ciecz, która zawiera estry kwasów tłuszczowych oraz dodatki do stabilizacji termicznej i/lub dodatki do stabilizacji mechanicznej oraz ewentualnie dodatki zawierające ciała stałe w postaci grafitu lub siarczku molibdenu.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do płynu chłodzącego dodaje się środek zmniejszający napięcie powierzchniowe, w postaci środków powierzchniowo czynnych, mydeł metalicznych, wysokowartościowych alkoholi lub ich pochodnych.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prędkość doprowadzania płynów ustawia się na podstawie poboru mocy obrabiarki w procesie obróbki.

9. Urządzenie do smarowania i chłodzenia ostrzy i/lub obrabianych przedmiotów w procesach obróbki wiórowej, mające zbiornik magazynowy dla płynu smarującego i oddzielny zbiornik magazynowy dla płynu chłodzącego, przy czym każdy z tych zbiorników jest połączony, poprzez przewód doprowadzający, z co najmniej jednym elementem aplikacyjnym, usytuowanym w pobliżu ostrza i/lub obrabianego przedmiotu, znamienny tym, że element aplikacyjny (3) płynu smarującego (a) jest usytuowany w większej odległości od obszaru obróbki skrawaniem,

175 114 patrząc w kierunku względnego ruchu skrawania do obrabianego przedmiotu (15), niż element aplikacyjny (4) płynu chłodzącego (b).

10. Urządzenie wndług zastre. 9, znamiznne tym, że m a e złoa pomiaromy (o8), do określania poboru mocy obrabiarki przy skrawaniu i przewód sygnałowy (47) do podawania wartości zmierzonej do zespołu pomiaru i regulacji (42).