Сравнение центрального водоснабжения и внешних систем охлаждения: как выбрать правильное решение для охлаждения вашего производства?

1

В современных процессах ЧПУ охлаждающая система влияет не только на срок службы инструмента, но и напрямую сказывается на эффективности обработки, качестве поверхности заготовки и производственных затратах. В настоящее время сквозное охлаждение шпинделя и внешнее охлаждение являются двумя наиболее распространёнными методами охлаждения для вертикальных обрабатывающих центров. Многие клиенты при покупке VMC850, VMC1160, VMC1275, VMC1580 и других обрабатывающих центров спрашивают: «В чём разница между сквозным охлаждением шпинделя и внешним охлаждением? Какой из них лучше подходит для моих задач?»

На самом деле оба метода охлаждения имеют свои преимущества, и нет абсолютного превосходства; ключевым фактором является материал обработки, технологический процесс и бюджет компании. В этой статье будет представлен подробный сравнительный анализ с разных сторон, таких как принцип работы, эффект обработки, применяемые отрасли и затраты, чтобы помочь вам выбрать наиболее подходящее решение для охлаждения.

 

---

 

Что такое сквозное охлаждение шпинделя?

Сквозное охлаждение шпинделя, также известное как охлаждение через центр шпинделя, подаёт охлаждающую жидкость через насос высокого давления внутрь шпинделя, а затем распыляет её непосредственно через центральное отверстие инструмента в зону резания. В отличие от традиционного внешнего распыления, сквозное охлаждение позволяет жидкости достигать непосредственно наконечника инструмента, обеспечивая непрерывное и стабильное охлаждение даже при сверлении глубоких отверстий или обработке сложных полостей. В настоящее время многие высококлассные вертикальные обрабатывающие центры оснащены системами сквозного охлаждения с давлением 30Bar, 50Bar или даже 70Bar для повышения эффективности обработки и срока службы инструмента.

                                

---

                                      

Что такое внешнее охлаждение?

Внешнее охлаждение — самый традиционный и широко используемый метод охлаждения. Охлаждающая жидкость распыляется снаружи на зону обработки через форсунки, установленные вокруг шпинделя или внутри обрабатывающего центра. Система внешнего охлаждения имеет простую конструкцию, низкую стоимость и лёгкое обслуживание, что делает её стандартной комплектацией для подавляющего большинства обычных обрабатывающих центров. Для общего фрезерования, плоской обработки и обработки неглубоких отверстий внешнее охлаждение полностью удовлетворяет ежедневные производственные потребности.

---

Различия в принципах работы между внутренним подводом охлаждающей жидкости и внешним охлаждением

Главное различие между двумя методами охлаждения заключается в месте подачи охлаждающей жидкости к инструменту.

Внутренний подвод охлаждающей жидкости подаёт её непосредственно в центр инструмента через шпиндель, позволяя жидкости точно попадать в точку резания.

Внешнее охлаждение опирается на внешние форсунки для распыления жидкости, при этом направление распыления зависит от положения инструмента, формы заготовки и угла резания.

Поэтому при обычной обработке разница между ними незначительна; однако при сверлении глубоких отверстий, высокоскоростной обработке и обработке сложных полостей внутренний подвод охлаждающей жидкости демонстрирует более заметные преимущества.

---

Основные преимущества внутреннего подвода охлаждающей жидкости

1. Более точное охлаждение

Поскольку охлаждающая жидкость действует непосредственно на режущую кромку инструмента, она быстро удаляет тепло резания и снижает температуру инструмента.

Даже при обработке глубоких отверстий обеспечивается непрерывный поток охлаждающей жидкости в зону обработки.

2. Продление срока службы инструмента

Во время обработки чем ниже температура инструмента, тем медленнее износ.

Внутренний подвод охлаждающей жидкости эффективно снижает тепловой износ и скалывание инструмента, продлевая срок его службы и тем самым снижая затраты на инструменты.

Это особенно важно для твердосплавных инструментов и высокоскоростной обработки.

3. Повышение эффективности обработки

Благодаря снижению температуры резания можно соответственно увеличить скорость резания и подачу.

Особенно в процессе непрерывной обработки оборудование может поддерживать стабильное состояние обработки, сокращая время простоя на замену инструмента.

Для предприятий серийного производства общая производительность может значительно возрасти.

4. Более эффективное удаление стружки

Охлаждающая жидкость под высоким давлением не только охлаждает, но и быстро вымывает стружку из зоны обработки.

Это особенно эффективно при сверлении глубоких отверстий, нарезании резьбы и обработке глухих отверстий, чтобы предотвратить засорение стружкой и поломку инструмента.

5. Более подходит для автоматизированной обработки

С развитием беспилотной обработки все больше компаний внедряют автоматические сменщики инструментов и автоматизированные производственные линии.

Центральная подача воды позволяет сократить ручную очистку стружки и повысить стабильность автоматизированного производства.

---

Основные преимущества внешнего охлаждения

Хотя преимущество внутренней подачи охлаждающей жидкости очевидно, внешнее охлаждение также обладает многими незаменимыми особенностями.

1. Более низкая стоимость

Внешнее охлаждение не требует устройств подачи охлаждающей жидкости под высоким давлением внутри инструмента, а также специальных держателей и инструментов с внутренней подачей охлаждающей жидкости.

Стоимость закупки оборудования ниже, что делает его подходящим для компаний с ограниченным бюджетом.

2. Простое обслуживание

Вся система охлаждения имеет простую конструкцию.

Сопла легко чистятся при засорении, а запасные части недороги.

Ежедневная нагрузка на техническое обслуживание относительно мала.

3. Подходит для общего механического обработки

Для обычного торцевого фрезерования, контурной обработки, прорезания пазов и других процессов внешнее охлаждение полностью удовлетворяет требованиям обработки.

Если глубина обработки невелика, разница в результатах обработки между двумя методами охлаждения не является особенно значительной.

4. Широкий спектр применения

Подавляющее большинство обычных вертикальных обрабатывающих центров, гравировальных и фрезерных станков, а также центров сверления и нарезания резьбы используют системы внешнего охлаждения.

При обработке обычных деталей из стали, алюминия и чугуна достигается хороший эффект охлаждения.

---

Какие процессы обработки подходят для двух методов охлаждения?

Если компания в основном выполняет следующие виды обработки:

Глубокое сверление отверстий

Высокоскоростное сверление

Обработка глубоких полостей пресс-форм

Обработка нержавеющей стали

Обработка титанового сплава

Обработка жаропрочных сплавов

Крупномасштабное автоматизированное производство

Рекомендуется отдавать предпочтение системе центрального водоотвода.

Если компания в основном занимается:

Обработка общих деталей

Фрезерование поверхности

Шпоночная обработка

Обработка алюминия

Общая обработка стали

Обработка малыми партиями

Выбор внешней системы охлаждения может удовлетворить производственные потребности при эффективном контроле затрат на закупку оборудования.

---

Как выбрать давление центрального водяного выхода?

Распространённые давления центрального водяного выхода на рынке в настоящее время включают:

30 бар: Подходит для общего сверления и фрезерования, является стандартной конфигурацией для большинства производственных компаний.

50 бар: Более высокая способность удаления стружки, подходит для обработки глубоких отверстий и непрерывного серийного производства.

70 бар: В основном используется в высокотехнологичных отраслях, таких как аэрокосмическая, автомобильная промышленность и производство прецизионных форм, способен удовлетворять требования к более высокой эффективности и точности обработки.

Вертикальные обрабатывающие центры FULUCNC могут предоставлять различные варианты подачи охлаждающей жидкости, такие как 30 бар, 50 бар и 70 бар, в соответствии с реальными потребностями обработки клиентов, удовлетворяя требования применения в различных отраслях.

---

Как выбрать подходящий метод охлаждения?

При выборе предприятия могут всесторонне учитывать следующие аспекты:

Обрабатываемые материалы: обычная сталь и алюминиевые детали могут использовать внешнее охлаждение; нержавеющая сталь, жаропрочные сплавы и другие труднообрабатываемые материалы более подходят для охлаждения через шпиндель.

Технология обработки: мелкие отверстия и обработка поверхности подходят для внешнего охлаждения; глубокие отверстия, глухие отверстия и сложные полости рекомендуется обрабатывать с использованием охлаждения через шпиндель.

Производственная эффективность: для массового и автоматизированного производства рекомендуется использовать охлаждение через шпиндель для повышения производительности и снижения износа инструмента.

Бюджет закупок: если бюджет ограничен, внешнее охлаждение имеет более высокое соотношение цена-качество; если же важна долгосрочная производственная эффективность и качество обработки, охлаждение через шпиндель более выгодно для инвестиций.

FULUCNC предлагает несколько решений для охлаждения, чтобы удовлетворить различные потребности в обработке.

Как профессиональный производитель центров с ЧПУ, FULUCNC может предоставить различные конфигурации охлаждения в соответствии с потребностями клиентов, включая стандартные системы внешнего охлаждения и системы высокого давления через шпиндель 30Bar, 50Bar, 70Bar.

Наши вертикальные обрабатывающие центры, такие как VMC850, VMC855, VMC1160, VMC1275, VMC1580, поддерживают индивидуальные решения по охлаждению и могут рекомендовать наиболее подходящую конфигурацию оборудования на основе материалов обработки, типов продукции и бюджета клиента.

Если вы выбираете вертикальный обрабатывающий центр и не уверены, что лучше подходит для вашего производства — охлаждение через шпиндель или внешнее охлаждение, пожалуйста, свяжитесь с технической командой FULUCNC. Мы предоставим профессиональные рекомендации на основе ваших потребностей в обработке и разработаем более экономичное решение для станков с ЧПУ.

---