Современные 24 кРПМстанции обработкиНеконтролируемая жара вызывает деградацию подшипников, геометрические ошибки и катастрофические сбои.Нефтяной туман обещает повышенную тепловую передачуВ данной работе количественно определяются компромиссы в области производительности с использованием испытаний производственного уровня.
Платформа испытаний:Mazak VTC-800C с спиндом ISO 40 24 кРПМ
Рабочая деталь:Блоки Ti-6Al-4V (150×80×50 мм)
Оборудование:10 мм карбидная конечная мельница (4 флейты)
Охладители:
Воздух:Фильтрованный сжатый воздух 6 бар
Нефтяной туман:UNILUBE 320 (5% объема масла/воздуха)
Датчик | Расположение | Уровень выборки |
---|---|---|
Термопары TC1 | Передняя гонка подшипников | 10 Гц |
Термопары TC2 | Ядро статора двигателя | 10 Гц |
Лазерный диспетчер | Радиальный носовой шпиндель | 50 Гц |
Протокол испытаний:3-часовые циклы грубости (глубина оси 8 мм, питание 0,15 мм/зуб) повторяются до теплового равновесия.
https://dummy-image-link
Рисунок 1: Нефтяной туман снижает пиковые температуры на 38% по сравнению с воздушным охлаждением
Способ охлаждения | Среднее ΔT против окружающей среды | Время стабилизации |
---|---|---|
Воздух | 200,3°C ±1,8°C | 142 минуты |
Нефтяной туман | 90,7°C ± 0,9°C | 87 минут |
Тепловое смещение напрямую коррелирует с температурным отклонением (R2=0,94).
Преимущество нефтяного тумана обусловлено:
Более высокая удельная теплоемкость (∼2,1 кДж/кг·К по сравнению с воздухом 1,0)
Прямое охлаждение с изменением фазы на интерфейсах подшипников
Сниженная изоляция пограничного слоя
Нефтяной туман:Требуется система сдерживания аэрозолей с маслом (+ 8200 долларов за модернизацию)
Воздух:Увеличение частоты замены подшипников (каждые 1200 часов против 2000 часов)
Полевые данные от поставщика Boeing показали 23% сокращение отходов после перехода на нефтяной туман в титановых рабочих процессах.
Охлаждение масляным туманом превосходит воздушные системы в терморегулировании на 24 кРПМ, уменьшая смещение шпинделя на 58%. Рекомендуется применение для:
Операции с продолжительностью непрерывной работы более 6 часов
Материалы > 40 HRC твердости
Требования к толерантности менее 20 мкм
В будущих исследованиях должны быть количественно определены долгосрочные эффекты на изоляцию обмотки статора.