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高壓噴油裝置供給對切削性能之影響
1.前言 在車床加工等等的連續切削加工中，常會有長條鐵屑形成排出的狀況。因為在這種場合，鐵屑纏繞刀具或是工件，可能造成精修面不平或是刀具的破損，而導致加工作業中斷，而必須以人工去除鐵屑。 近年來使用高壓噴油的切削方式受到矚目。這是將幫浦馬達數加壓的切削油從油管朝切削點噴油的一種方式，預期能夠隨著捲屑半徑的減少，而有破壞鐵屑的效果。另外，切削油對於鐵屑及刀具切割面噴油預期也能減低切削阻力以及與刀具切割面的摩擦。因此在本研究，探討在高壓噴油切削的情況，切削油供給壓力對於鐵屑形狀以及切削阻力的影響。
2.實驗方法 使用CNC車床（日立精機製 NR-18）進行切削SUS304實心圓棒外周。為了 調查高壓噴油供給壓力與鐵屑形狀、切削阻力之間的關係，在各種高壓噴油壓力的情況下，測定所產生的鐵屑長度以及捲曲半徑、切削阻力之差異性。此外，切削條件如表一所示，在此，噴油供給壓力的dry是不用切削油的乾式切削，wet是一般車床裝備的flood切削油的濕式切削。為了加壓切削油，故使用產業用高壓幫浦(TOKUPI製作所製A-2125)。底座使用高壓噴油切削用的底座（SANDVIK製）。如圖一所示，刀具切削面側的三處油嘴（φ1.0mm）朝切削點噴油。刀具使用鎢鋼合金的CNMA120408（MITSUBISHI MATERIAL製 UTi20T）。此刀具不使用塗層，也不裝備捲屑器。為了測量切削阻力，製作了切削阻力測量系統。圖二為切削阻力測量系統的構成。底座各面各裝置應變感應器，各別用四種測量法來測量主分力以及進給分力。
3.實驗結果與考察 圖三表示高壓噴油供給壓力對於鐵屑形狀的影響。可以看得出雖然高壓噴 油供給壓力在dry、wet、1MPa之下鐵屑細長糾結，但隨著5MPa、10MPa、15MPa的供給噴油壓力在變高之下，鐵屑形狀逐漸變小。圖四表示高壓噴油供給壓力對於鐵屑長度的影響；高壓噴油供給壓力在dry、wet、以及1~3MPa之下，鐵屑並未被破壞斷裂，從圖上看出，隨著高壓噴油供給壓力增大，鐵屑長度也會隨之變短。到了10MPa時，才明顯變小，13MPa以上就會成為散屑。圖五顯示高壓噴油供給壓力對於鐵屑彎曲半徑的影響。而虛線、點滑線各別表示了 dry、wet的捲屑半徑。高壓噴油供給壓力到10MPa之時，雖然隨著高壓噴油供給壓力提高，鐵屑彎圈半徑變小，但是10MPa以上時，捲屑半徑幾乎收縮到2mm，之後就不再變小。 一般來說為了切斷鐵屑，減少鐵屑的捲屑半徑即有效果。圖四所示，隨著高壓噴油壓力提高，鐵屑變短的是由於捲屑半徑減少。再者如圖五，捲屑半徑受到高壓噴油壓力提高而減少的主因，是由於切削油扮演著鐵屑與刀具切削面之間的樞紐，隨著高壓噴油壓力提高，將鐵屑的去除的力量也就越大，捲屑的半徑也就變小。 圖六是高壓噴油供給壓力對主分力的影響，圖七是表示影響進給分力的圖形。從圖六來看，高壓噴油供給壓力即使提高，主分力也僅些微減少。另外進給分力，如圖七所示，到7MPa為止，隨著高壓噴油供給壓力提高而減少，而7MPa以上的值幾乎沒大幅變動。這是因為進給分力受到切削面磨擦上的影響，所以藉由使用高壓噴油，切削油噴入鐵屑與刀具切削面之間，藉以減低兩者之間的摩擦，而減少進給分力。而樞紐的功能，除了提高帶走鐵屑的力量之外，減少鐵屑與切削面的接觸面積也是其中被考量的原因之一。
4.總結 驗證使用高壓噴油可以讓捲屑半徑減少，也使鐵屑長度減短。 使用高壓噴油可以減低切削阻力的進給分力，使用7MPa以上，效益即穩定較無變動。這是藉由高壓噴油，使得切削油能有效供給，減少鐵屑與刀具切削面的摩擦緣故。
以上翻譯自日本 前田貴大,加藤隆弘,大森茂俊,森和主稅,關本昌利之研究文章 高圧クーラント供給が切削性能に及ぼす影響
註:圖片無轉載，抱歉。
黃志收
2014-08-07 23:35:18
帥哥大秉
2014-08-07 23:52:33
黃志收
2014-08-08 00:00:40
Eric Hsieh
2014-08-08 02:03:20
Eric Hsieh
2014-08-08 02:05:45
本文寫到10mpa，油溫應該是可以控制的，馬達太大，有時反而反效果，會產生高溫，要配合管路計算適合自己的馬達及幫浦
黃志收
2014-08-08 02:13:13
Eric Hsieh
2014-08-08 02:17:40
如果切削油流量過小，將油管改集中或口徑改小，ㄧ般效果是可以看見的，專業還是要留意馬達的流量跟壓力/管路之間的搭配
黃志收
2014-08-08 02:21:07
給專業改的它已經換兩種了，目前在想第三種，剛好看到這篇文，想說有更好的方法
Eric Hsieh
2014-08-08 02:26:55
黃志收
2014-08-08 03:00:46
Eric Hsieh
2014-08-08 03:11:13
我們最近在試日本20bar新產品，如果效果好在推薦你
潘俊宇
2014-08-08 14:31:00
謝經理，如果70Bar效果好為什麼不建議客人直接裝70Bar的系統！
Eric Hsieh
2014-08-08 14:58:52
因客戶切削材質或加工需求不同，所以斷屑與沖屑或中心出水bar的壓力考量是不同地，20bar主要是強化原切削馬達壓力不足的問題，文中提到10Mpa,應該是接近100bar
潘俊宇
2014-08-08 15:38:52
黃志收
2014-08-08 15:41:06
潘俊宇
2014-08-08 15:54:27
黃志收
2014-08-08 18:59:19
潘俊宇
2014-08-08 19:08:56
黃志收
2014-08-08 19:29:53
我們是以沒有改機台內噴油管下去做的！機台附贈鉛尾座有五個高壓噴口沒有開！只開三個噴油管或四個（機台有五個）！這樣高壓就已經變軟，小
Eric Hsieh
2014-08-08 22:55:22
噴油管同時開啟太多，就要高流量馬達，但同時壓力效果會打折
黃志收
2014-08-08 23:17:15
Eric Hsieh
2014-08-09 01:41:02
如果你不介意，可以直接電話交流，問題點會較抓住重點，0958118136敝姓謝。
古農村
2014-08-10 05:16:51
