The influence of cooling method on cutting power during turning of 316L austenitic steel

Abstract

Przedstawiono wyniki badań wpływu metody chłodzenia na moc skrawania podczas toczenia stali austenitycznej 316L. Proces toczenia przeprowadzono dla trzech sposobów chło-dzenia: obróbki na sucho, metody MQCL oraz metody MQCL z dodatkiem EP/AW. Ze względu na dużą liczbę zmiennych zastosowano metodę planowania badań zwaną metodą dowolnych kolejności (PSI). W całym zakresie zmiennych parametrów skrawania i tworzenia mgły emulsyjnej uzyskano najniż-sze wartości mocy czynnej i biernej w warunkach chłodzenia mgłą emulsyjną z dodatkiem EP/AW, a pobór mocy obrabiarki zmniejszył się od 6 do 65% w porównaniu z obróbką na sucho. SŁOWA KLUCZOWE: obróbka na sucho, MQCL, dodatki EP/ /AW, moc czynna, moc bierna In this paper, the research results related to the influence of cooling method on cutting power during turning of 316L austenitic steel was presented. Turning tests were carried out for the three distinct cooling methods, namely: dry turning, MQCL method and MQCL method with the addition of EP/AW. Because of large number of variables, the design of experiment, based on the arbitrary order method (PSI) has been applied. In the whole investigated range of cutting conditions and formation of emulsion mist, the lowest values of active and passive power were obtained during turning with the application of MQCL method with the addition of EP/AW. The MQCL + EP/ /AW method affects the reduction of machine's power from 6% to 65% in comparison to dry turning. KEYWORDS: dry cutting, MQCL, EP / AW additives, active power, reactive power W obróbce skrawaniem bardzo istotną rolę podczas kształtowania powierzchni detalu odgrywają ciecze chło-dząco-smarujące (CCS). Najczęściej strefę skrawania chłodzi się metodą zalewową. Jednak ze względu na świadomość ekologiczną i społeczną oraz rosnące koszty przedsiębiorstw przemysłowych związane ze stosowaniem CCS prowadzone są badania nad "zieloną produkcją" (green manufacturing). Chodzi o projektowanie procesów produkcyjnych, które są ekonomiczne, a jednocześnie minimalizują powstawanie zanieczyszczeń u źró-dła i zagrożeń dla zdrowia ludzkiego oraz środowiska naturalnego [1,2]. Najlepszym sposobem, aby zmniejszyć negatywne skutki stosowania CCS, jest całkowite ich wyeliminowanie -obróbka na sucho.Aby zwiększyć trwałość ostrza i podnieść jakość detalu, technolodzy zalecają stosowanie metod chłodzenia opartych na bardzo małej ilości chłodzenia i smarowania -MQL i MQCL [1, 3÷7]. W obu metodach ilość CCS w postaci aerozolu nie przekracza na ogół 50 ml/h [3,5] [5,6], dlatego jej głównym zadaniem jest chłodzenie strefy skrawania, a tym samym odprowadzanie jak największej ilości ciepła [8]. W celu poprawy własności smarnych CCS, czyli zmniejszenia tarcia pomiędzy narzędziem a materiałem obrabianym, wprowadza się do nich specjalne dodatki EP/AW. Istotną właściwością dodatków EP/AW jest również to, że bezpośrednio uczestniczą one w procesie oddzielenia i odrywania wiórów wskutek rozluźnienia powierzchniowego. Dzięki temu uzyskuje się znaczne zmniejszenie sił i mocy skrawania oraz wydłużenie okresu trwało...