logo
баннер баннер
Подробности блога
Created with Pixso. Дом Created with Pixso. Блог Created with Pixso.

Исследование сравнивает методы смазки для обработки алюминия 6061T6

Исследование сравнивает методы смазки для обработки алюминия 6061T6

2025-12-05

В цехах высокоточной обработки, где высокоскоростные вращающиеся инструменты насильно трения против алюминиевого сплава материалов среди летающих искр, инженеры сталкиваются с критической дилеммой:выбор оптимального способа смазки, обеспечивающего превосходную поверхностьЭто исследование сосредоточено на операциях по обращению алюминиевого сплава 6061-T6, систематически сравнивая сухие,полусухой (минимальное количество смазки - MQL), и влажные условия обработки, чтобы выявить их соответствующее влияние на шероховатость поверхности, износ инструмента и образование щелочей.

Экспериментальный дизайн и материалы

Исследовательская группа провела эксперименты с точным поворотом с использованием токарного станка от Darbert Machinery, оснащенного специализированными режущими инструментами, оснащенными вставками с покрытием TiB2 PVD (угол носа 80°,Угол рельефа 11°)К экспериментальным параметрам относятся:

  • Скорость резки:790,40-661,54 м/мин
  • Количество кормов:0.0508-0.2845 мм/с.
  • Глубина резки:1 мм
  • Условия смазки:Сухое, полусухое (MQL в 3.06, 1.75, и 0,6 мл/мин) и влажный

Химический состав алюминиевого сплава 6061-T6 представлен в таблице 1:

Таблица 1. Химический состав 6061-T6
Элемент Да, да. Фэ Ку Мн Мг КР Zn Ти Аль.
6061-Т6 0.7 0.5 0.22 0.09 0.93 0.08 0.15 0.08 Баланс
Конфигурация системы MQL

Экспериментальная установка включала в себя передовую систему MQL, оснащенную SB202010 воздушно-атомизирующей насадкой (System Tecnolub Inc.) диаметром отверстия 0,25 мм.Вычислительные моделирование динамики жидкостей (CFD) с использованием FINE/Open 2.11.1 программное обеспечение оптимизировало схему распыления, моделируя однофазный воздушный поток через приблизительно 1 миллион конечных элементов.

Обнаружение поверхностной шероховатости

При скорости резки 207 м/мин измерения шероховатости поверхности показали:

  • В условиях влажности производится более высокая шероховатость, чем MQL, и сухое обработки при низких скоростях подачи (0,05-0,10 мм/обратно)
  • Грубость MQL превышает сухую обработку при скоростях подачи более 0,10 мм/об.
  • Смазочный материал Microkut 400 постоянно обеспечивает превосходную поверхность по сравнению с Mecagreen 550
  • Теоретические расчеты шероховатости (Rath = 0,0321 × f2/re) недооценивают фактические значения при низких показателях, но переоценивают их при высоких показателях
Анализ износа инструмента

После 40 минут непрерывной обработки:

  • В условиях сухости и MQL (3,06 мл/мин) показано незначительное износ наконечника инструмента
  • На влажной обработке наблюдается измеримая деградация наконечника инструмента
  • Сниженный поток MQL (0,6 мл/мин) при ускоренном износе с Mecagreen 550
  • Microkut 400 продемонстрировал лучшую защиту от износа, чем Mecagreen 550 при эквивалентных потоках
Характеристики образования микроскопа

Анализ чипов привел к следующим выводам:

  • Толщина фиксации уменьшается с увеличением скорости резки при высоких скоростях подачи
  • Коэффициент истончения щебня (глубина резки/толщина щебня) снижается с увеличением подачи
  • Микрокут 400 дает более высокий коэффициент разжижения, чем Мекагрин 550 при потоке 3,06 мл/мин
  • Анализ XRD показал увеличение размера зерна с более высокими скоростями кормления, что предполагает тепловые эффекты
Выбросы аэрозолей

Измерения окружающей среды показали:

  • Общая концентрация массы достигает пика при более низких скоростях резки
  • Сухое обращение производило меньше аэрозолей, чем MQL и влажные условия
  • Уменьшенная сегментация в сухих чипах, связанная с более низкими выбросами твердых частиц
Заключения

Всестороннее исследование обработки алюминия 6061-Т6 привело к следующим ключевым выводам:

  1. Мокрая смазка обычно приводит к низкой поверхности, особенно при низких скоростях подачи
  2. MQL с Microkut 400 обеспечивает оптимальный баланс между качеством поверхности и защитой инструмента
  3. Потребление энергии для резки значительно варьируется в зависимости от типа смазочного материала и скорости потока
  4. Сухое обращение демонстрирует преимущества для окружающей среды за счет сокращения выбросов аэрозолей

Эти результаты свидетельствуют о том, что системы MQL, использующие передовые смазочные материалы, такие как Microkut 400, могут представлять собой наиболее устойчивое решение для обработки алюминия,сочетание технических характеристик с экологической ответственностьюВ будущих исследованиях должны быть изучены оптимизированные составы смазочных материалов и методы доставки для дальнейшего повышения эффективности обработки при одновременном минимизации потребления ресурсов.