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CNC-Maschinenkühlschmierstoff hilft dabei, Wärme abzuführen, Reibung zu verringern und Späne vom Schnittbereich zu entfernen. Das sind getrennte Aufgaben: Ein nasses Werkstück beweist nicht, dass die Flüssigkeit die Schneidkante erreicht; ein starker Strahl garantiert nicht, dass Späne aus einem tiefen Bohrloch entweichen können. Wählen Sie die Flüssigkeit und ihre Zufuhrmethode anhand des zu bearbeitenden Materials, Werkzeugs und der geometrischen Merkmale.
Kühlung, Schmierung und Spanabfuhr erfüllen unterschiedliche Funktionen
- Kühlung leitet Wärme vom Schnittbereich und den angrenzenden Oberflächen ab.
- Schmierung verringert die Reibung an den Kontaktstellen zwischen Werkzeug, Span und Werkstück.
- Spanabfuhr unterstützt den Abtransport des abgetrennten Materials aus dem Schnittbereich, damit sich Späne nicht ansammeln oder erneut zerspanen.
Das Verhältnis dieser Funktionen ändert sich je nach Bearbeitungsart. Eine gut zugängliche Stirnfläche und der Boden eines schmalen Lochs erfordern unterschiedliche Zuführwege. Unser CNC-Fräsprozess-Leitfaden erklärt, wie Werkzeugeingriff und Werkzeugbahnen die Zerspanaufgabe verändern.
Die Flüssigkeitschemie ist eine weitere Entscheidungsgrundlage. Die OSHA gruppiert Metallbearbeitungsflüssigkeiten in reine Öle, lösliche Öle, halbsynthetische und synthetische Flüssigkeiten. Reine Öle werden unverdünnt verwendet; die anderen drei Gruppen werden im Allgemeinen zur Verdünnung mit Wasser geliefert. Die Anwendungsanweisungen des Herstellers bestimmen die korrekte Verwendung. Die Farbe einer Flüssigkeit sagt nichts über ihre Eignung oder Konzentration aus. [1]
Passen Sie den Zuführweg an das geometrische Merkmal an
„Flutkühlung“ bezeichnet eine Zuführmethode, nicht eine Flüssigkeitsformulierung. Ebenso beschreibt die Innenkühlung durch das Werkzeug einen Weg durch Kanäle in kompatiblen Werkzeugen. Derselbe Flüssigkeits-Typ kann auf unterschiedliche Weise zugeführt werden.
| Ansatz | Nützliche Funktion | Was weiterhin geprüft werden muss |
|---|---|---|
| Externe Flutkühlung | Versorgt einen gut zugänglichen Schnittbereich | Düsenausrichtung, Abschirmung durch das Werkstück und Spanabfuhr |
| Innenkühlung durch das Werkzeug | Leitet die Flüssigkeit nahe an eine eingetiefte Schneidkante | Kompatible Spindel/Halter/Werkzeugbahn, Druck und Durchfluss |
| Minimale Mengenschmierung (MQL) | Leitet eine geringe Menge Schmiermittel mit Druckluft zu | Geräte-, Werkzeug- und anwendungsspezifische Eignung |
| Luftstrahl | Luft kann bei fehlender Flüssigkeitswahl die Spanabfuhr unterstützen | Eignung von Werkzeug und Material sowie wirksame Span- oder Staubabsaugung |
MQL fügt Schmiermittel hinzu; reine Luft tut dies nicht. Luft ist außerdem ein schlechter Ersatz für die flüssige Wärmeabfuhr in Anwendungen, bei denen diese erforderlich ist. Sandvik Coromant unterscheidet diese Medien und deren Zuführungsanforderungen in seiner Dreh-Bearbeitungs-Anleitung. [2]
Kühlmittel durch die Spindel kann Flüssigkeit über einen kompatiblen Spannfutter und Bohrer zu Auslässen nahe der Spitze leiten. Späne benötigen dennoch einen Rückführweg entlang der Nuten. Bei tieferen Bohrungen nimmt die Bedeutung dieses vollständigen Pfads zu; die Ankunft der Flüssigkeit am Werkzeug ist nur Teil des Problems.
Druck und Durchfluss sind unterschiedliche Größen. Druck wird in Einheiten wie bar oder psi angegeben; Durchfluss ist Volumen pro Zeit, beispielsweise Liter pro Minute. Haas weist darauf hin, dass die Größe der Werkzeugdurchtrittsöffnung den vom TSC-System (Through-Spindle-Coolant) gelieferten Druck und Durchfluss beeinflusst. Vergleichen Sie Pumpe und Werkzeuge gemeinsam, statt den höchsten auf einem Datenblatt angegebenen Druck als beste Einstellung anzusehen. [3]
Mehr Kühlmittel ist keine universelle Verbesserung.
Beim Fräsen bewegt sich eine Schneide wiederholt in das Material hinein und wieder heraus. Das Kühlen einer heißen Schneide zwischen den Eingriffen kann thermische Wechselbelastung verstärken und zur Rissbildung beitragen. Für einige Hartmetall-Fräsanwendungen ist trockenes Schneiden geeignet. Andere Anwendungen profitieren von Flüssigkeit für Schmierung, Oberflächenqualität oder Spänekontrolle.
Sandviks Anleitung zum Nass- oder Trockenfräsen beschreibt beide Effekte. Wählen Sie Sorte, Werkstoff und Schnittbedingungen gemeinsam aus; wenn das gewählte Verfahren nass läuft, halten Sie die vom Anwendungsfall geforderte Kühlmittelzufuhr aufrecht. Eine Regel wie „alle Aluminiumbearbeitungen nass“ oder „alle Stahlbearbeitungen trocken“ übersieht diese Bedingungen. [4]
Beim Drehen kann ein gezielter Strahl zur Spänekontrolle beitragen, doch bestimmen die Düsenanordnung und die Schnittbedingungen das Ergebnis. Bei Rillen- und Trennoperationen macht der enge Raum um das Werkzeug die Späneabfuhr besonders relevant. Sandviks Kühlmittel-Anleitung trennt Druck-, Austrittsflächen- und Durchflussanforderungen; seine Anwendungsbeispiele stellen keine universellen Einstellungen dar. [5]
Verfolgen Sie den Späneweg – dann prüfen Sie das fertige Teil.
Wenn die Oberflächengüte oder die Standzeit des Werkzeugs nachlässt, untersuchen Sie zunächst, was vor dem Wechsel der Kühlmittelspezifikation geschieht:
- Späne sammeln sich in einer Tasche: Prüfen Sie den Austrittsweg, den Zugang zur Düse und den Werkzeugweg, bevor Sie annehmen, dass ein höherer Druck sie beseitigt.
- Der Schnitt erhält einen unterbrochenen Fluidstrom: Prüfen Sie die Konsistenz der Zufuhr und mögliche Verstopfungen gemäß der vom Hersteller vorgeschriebenen Wartungsanleitung.
- Die Schneide des Werkzeugs ist beschädigt: Überprüfen Sie das Verschleifmuster, die Eingriffsbedingungen und die Schnittdaten sowie die Wahl zwischen Nass- und Trockenbearbeitung. Die bloße optische Beurteilung allein identifiziert die Ursache nicht.
Der Zustand des Kühlschmierstoffs ist eine eigenständige Steuergröße. Befolgen Sie die Konzentrations- und Wasserqualitätsangaben des Lieferanten und gewährleisten Sie Filtration sowie Kontaminationsschutz. Vermeiden Sie es, für alle Produkte denselben Mischprozentsatz vorzuschreiben. Das beratende Handbuch der OSHA behandelt das Management von Kühlschmierstoffen und Maßnahmen zur Nebelkontrolle; bei der Auswahl des Kühlschmierstoffs sind zudem die aktuellen Sicherheitsinformationen zum Produkt zu berücksichtigen. [1]
Für ein Verteilerstück, ein Dichtelement oder ein Teil, das verklebt oder beschichtet wird, definieren Sie den erforderlichen ausgelieferten Zustand: zu reinigende Durchgänge, Beschränkungen hinsichtlich Rückständen und wie Sauberheit akzeptiert wird. Fügen Sie diese Anforderungen zusammen mit dem Werkstoff und der Zeichnung bei der Prüfung von CNC Fräsen hinzu. Die Spezifikation des Ergebnisses ist in der Regel nützlicher als die Anforderung eines bestimmten Pumpendrucks.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Ist CNC Kühlschmierstoff einfach nur Wasser?
Nein. Einige Schneidstoffe sind Öle, die unverdünnt eingesetzt werden; andere sind konzentrierte Formulierungen, die mit Wasser verdünnt werden. Reines Wasser bietet weder dieselbe Schmierung noch denselben Korrosionsschutz oder dieselbe Flüssigkeitsstabilität wie eine geeignete Betriebsmischung.
Eliminiert ein durch die Spindel zugeführter Kühlschmierstoff das Stufenbohren (Peck Drilling)?
Er ermöglicht unter Verwendung geeigneter Werkzeuge und bei entsprechenden Bedingungen einen kontinuierlichen Bohrprozess, eliminiert das Stufenbohren jedoch nicht für jeden Bohrer, jedes Material oder jede Bohrtiefe. Beachten Sie die Anwendungsgrenzen des ausgewählten Werkzeugs.
Beweist eine glänzende bearbeitete Oberfläche, dass der Kühlschmierstoff korrekt gewirkt hat?
Nein. Die bloße Optik allein erlaubt keine Aussage über Abmessungen, Oberflächentextur, Werkzeugzustand oder Sauberkeit. Prüfen Sie die vom Zeichnungs- und Prozessplan geforderten Merkmale.
Technische Quellen
- OSHA, Kühlschmierstoffe für die Metallbearbeitung: Sicherheits- und Gesundheits-Leitfaden, Fluidkategorien und -management. Beratende Richtlinien, keine neue Rechtsvorschrift.
- Sandvik Coromant, So wenden Sie Kühlschmierstoffe beim Drehen an, Kühlschmierstoff-Medien und -Austritte.
- Haas Automation, Durch-Spindel-Kühlmittel (TSC), Durchgangsgrösse, Druck, Durchfluss und werkzeugabhängige Bohrbeispiele.
- Sandvik Coromant, Trockenfräsen oder mit Schneidflüssigkeit, thermische Wechselbelastung und Anwendungsausnahmen.
- Sandvik Coromant, Kühlmittel-Aspekte – Bearbeitung mit Kühlmittel, Pumpenanforderungen und Spanabfuhr.
