CNC MQL-beheersing: Minimaalhoeveelheidslubricatie optimaliseren met precisieprogrammering

Deze video beschrijft kort hoe minimaalhoeveelheidslubricatie (MQL) werkt op een CNC-draaibank en hoe u deze instelt. Videocredits: Unist Inc.

Zoveel mogelijk controle over bewerkingsprocessen is wat de meeste bewerkers nastreven. De hoeveelheid en toepassing van koelvloeistof die tijdens het spanvormingsproces op een draaibank wordt geleverd, moet daar geen uitzondering zijn. Voor directe controle over de MQL-uitvoer biedt Unist Inc. een MQL-systeem dat direct communiceert met de computernumerieke controle (CNC) van een machine, zodat operators smeerparameters kunnen specificeren door codes in een werkprogramma in te voeren. Het digitaal geregelde smeersysteem Quantum van het bedrijf is ontworpen om MQL-stroomsnelheden voor elke bewerkingsoperatie op een enkele werktuigmachine te optimaliseren, omdat stroomsnelheden zichtbaar en bewerkbaar zijn. Daardoor kunnen operators elke operatie verfijnen voor de beste resultaten.

Waarom MQL?

Hoewel MQL nog steeds vaker in Europa wordt gebruikt, waarom beginnen meer Amerikaanse werkplaatsen deze technologie te adopteren als alternatief voor conventionele vloedkoelvloeistoftoevoer? Een reden is dat meer niet altijd beter is. MQL levert een heel kleine hoeveelheid smeermiddel aan de snijrand van een snijder in de vorm van een olie-mist of aerosol, in tegenstelling tot traditionele technieken waarbij het werkstuk en het gereedschap worden overstroomd met een aanzienlijk volume vloeibare koelvloeistof. In tegenstelling tot snijden met vloedkoelvloeistof blijft slechts een miniem deel van die aerosol op de span, het werkstuk en de machine tijdens de snijbewerking.

Hoewel vloedkoelvloeistof nog steeds de meest gebruikte methode is voor koeling en smering van bewerkingsprocessen over de hele wereld, zijn de andere voordelen van MQL-technologie duidelijk en aanzienlijk, aldus het bedrijf. Werkplaatsen die MQL hebben geïmplementeerd, kunnen de volgende milieu-, bedrijfs- en economische voordelen ervaren.

• Milieu: Kwalitatieve MQL-oliën zijn niet-giftig en biologisch afbreekbaar. Bacterijen groeien niet in oliën, dus er zijn geen biociden nodig. Bovendien gebruikt het proces minder dan 1/10.000 van de hoeveelheid vloeistof ten opzichte van vloedkoelvloeistof, en er is niets te verwerken of te recyclen. Recyclers en pompen zijn niet nodig, wat de energieverbruik vermindert. In vergelijking met vloedkoelvloeistof is de ecologische voetafdruk van MQL praktisch onzichtbaar.
• Bedrijf: Werkvloeren blijven schoner (en veiliger), en apparatuur wordt niet bedekt met koelvloeistof wanneer MQL wordt geïmplementeerd. Door gebruik te maken van hoogwaardig smeermiddel en de juiste hoeveelheid, laat het snijproces een kwalitatieve oppervlakte-afwerking achter. En door verminderde thermische schok neemt de gereedschapslevensduur toe. Werknemers op de werkvloor ervaren meestal het extra voordeel van minder huidirritatieproblemen gerelateerd aan interactie met metalbewerkingsvloeistoffen, en ze hoeven de koelvloeistof en haar additieven niet in te ademen.
• Economisch: Hoewel de prijs per ons MQL-oliën aanzienlijk hoger kan liggen dan algemene vloedkoelvloeistoffen, is de totale prijs van de vloeistof per onderdeel meestal lager, omdat er zoveel minder wordt gebruikt. Gecombineerd met de besparingen op andere gebieden (zoals verbeterde gereedschapslevensduur, eliminatie van apparatuur die de vloeistoffen onderhoudt, en energiebesparing), kan MQL een positieve invloed hebben op de winstmarge van een werkplaats.

Volledige MQL-controle en -monitoring

MQL-voordelen worden versterkt door de mogelijkheid om direct te interfaceren met de CNC van een machine, een programmeerbare logische controller (PLC) of een ingebouwde interface, vooral wanneer een te bewerken onderdeel meerdere operaties vereist.

Elke bewerkingsoperatie is vaak het beste geschikt met een andere MQL-stroomsnelheid, niet beperkt tot voorgeprogrammeerde snelheden of één vast handmatig ingestelde snelheid. Het Quantum MQL-systeem biedt gebruikers de vrijheid om MQL te programmeren volgens de behoeften van elke operatie.

Om uniforme en nauwkeurige smeermiddellevering te garanderen, houdt het MQL-systeem voor draaibanken de lucht- en olielijnen zo lang mogelijk gescheiden, tot ze mengen op de revolver van de machine. Dit dubbele-kanaalleveringssysteem is ontworpen als een slang binnen een slang; de binnenste slang levert de olie en de buitenste slang levert de lucht. Het gescheiden houden van deze lijnen behoudt een consistente verstuiving van de vloeistof. Dit voorkomt vloeistofopbouw aan de buitenwanden van de slang, wat potentiell sputtende of druppelende smering kan veroorzaken, wat niet resulteert in een gladde spuit.

Daarnaast is het implementeren van een verandering in de verhouding van olie en lucht binnen het leveringssysteem minder problematisch bij een dubbel-kanaalsysteem. Veranderingen zijn direct bij deze methode, en er is geen mengsel in de slang dat eerst uitgeblazen hoeft te worden voordat veranderingen kunnen worden aangebracht.

“Of het nu gaat om ruwbewerken, afwerken, draaien of een andere operatie, u heeft volledige controle over het in- en uitschakelen van de snelheid van lucht en olie,” zegt Tim Bangma, productmanager bij Unist Inc., over de Quantum.

Na het bepalen van de juiste hoeveelheid smeermiddel en stroomsnelheid voor elk bewerkingsproces, voegt de bewerker opdrachten toe aan het werkprogramma.

De Quantum biedt controle over maximaal zes smeermiddeluitgangen en kan zo weinig als een fractie van een ons smeermiddel per uur gebruiken. Bovendien kan het systeem een smeermiddelaerosol, puur vloeistof of alleen lucht leveren aan elke operatie.

Naast het leveren van nauwkeurige MQL-toepassing, biedt dit systeem ook monitoringmogelijkheden voor lage vloeistof- en luchtniveaus alsook vloeistofstroom. Het ingebouwde monitorsysteem in de Quantum pauzeert de machine die het monitort als er een van deze problemen optreedt en knipt een alarm om de operator op de hoogte te stellen van het probleem.

“De positieve-verplaatsingspompen van het Quantum-systeem kunnen uitgerust worden met stroomsensoren die bevestigen dat vloeistof wordt geleverd wanneer de pompen cyclussen,” legt Bangma uit.

Installatie van de smeerinrichting

De Quantum wordt verbonden met een werktuigmachine via discrete of seriële interfaces. Hoewel de Quantum-installatie op een CNC-draaibank een eenvoudig proces is, volgens Unist, zijn sommige machinewerkplaatsen comfortabeler met een Unist-vertegenwoordiger die hun locatie bezoekt om de applicator te installeren. Er is echter een gelijk aantal winkels die zich comfortabel voelen het proces zelf te voltooien.

Ongeacht wie de installatie uitvoert, bestaat het proces voornamelijk uit vijf onderdelen wanneer het correct wordt uitgevoerd:

1. De smeerinrichting monteren op of in de buurt van de machine. Het vinden van een gebied dat gemakkelijk is voor het vullen van het reservoir is ideaal.
2. Machinebeveiliging verwijderen en bestaande vloedkoelvloeistoflijnen lokaliseren die de door-de-revolver-gereedschappen voeden. De MQL-buizen moeten door de machine worden gerouteerd en aangesloten op de revolver op het punt waar de vloedkoelvloeistof de revolver binnenkomt.
3. Gecomprimeerde lucht aansluiten op de inlaat van de smeerinrichting.
4. Stroom en besturingssignalen aansluiten op de applicator vanuit de machinebesturingskast met behulp van machine-instructiedocumenten. De juiste aansluitklemmen kunnen worden gelokaliseerd.
5. Drukopeningen installeren op elke revolver-gereedschapsstation met een verscheidenheid aan gereedschappen die op een CNC-draaibank geïnstalleerd kunnen worden.

Eenmaal het systeem volledig geïnstalleerd, is een correcte positionering van de drukopeningen ook cruciaal om een succesvolle MQL-toepassing te garanderen. “U kunt het meest nauwkeurige pomp- en leveringssysteem hebben, maar als de drukopening niet correct gericht is, kan dat een groot probleem zijn,” zegt Bangma.

Ook, omdat er wat mist kan worden gegenereerd vanuit het MQL-proces, kan het nodig zijn een mistafscheider op de machine te installeren.

Een woord over smeermiddelen

Het gebruik van een hoogwaardig smeermiddel voor MQL is cruciaal om te haften aan het oppervlak van het gereedschap en een dunne, laag-wrijvingsbarrière te bieden tussen het snijgereedschap en het werkstuk. Unist zegt dat zijn Coolube bijvoorbeeld niet alleen polaire eigenschappen bevat die een sterke, consistente binding creëren tussen het smeermiddel en metalen oppervlakken, maar ook biobased is, waardoor het milieuvriendelijk en veilig is voor de huid van operators.

“Coolube is hoogwerig geraffineerd, vrij van veel onzuiverheden en additieven,” legt Bangma uit. “Het blijft zeer lang houdbaar op een plank.”

Unist Inc. | 800-253-5462 | unist.com