Les machines-outils de coupe à commande numérique sont essentielles dans la fabrication moderne, permettant des opérations d'usinage efficaces et de haute précision. Pendant le processus de coupe, une quantité importante de chaleur est générée en raison du frottement entre l'outil de coupe et la pièce, ainsi que de la déformation du matériau. Cette chaleur peut provoquer divers problèmes, tels que l’usure des outils, des imprécisions dimensionnelles et une qualité de surface réduite de la pièce. Par conséquent, un système de refroidissement efficace est crucial pour le bon fonctionnement et les performances des machines-outils de coupe à commande numérique. En tant que fournisseur leader de machines-outils de découpe à commande numérique, nous avons une connaissance approfondie des différents systèmes de refroidissement utilisés dans ces machines.
1. Systèmes de refroidissement liquide
Les systèmes de refroidissement liquide sont les méthodes de refroidissement les plus couramment utilisées dans les machines-outils de découpe à commande numérique. Ils offrent plusieurs avantages, notamment une efficacité de transfert de chaleur élevée, un contrôle précis de la température et la possibilité de refroidir simultanément l'outil de coupe et la pièce à usiner.
1.1 Refroidissement à base de liquide de refroidissement
Les systèmes de refroidissement à base de liquide de refroidissement utilisent un fluide de coupe spécialement formulé, qui est généralement un mélange d'eau et d'additifs tels que des agents antirouille, des lubrifiants et des agents antimicrobiens. Le liquide de refroidissement est pompé à travers la machine-outil et dirigé vers la zone de coupe.
- Candidature directe: Dans cette méthode, le liquide de refroidissement est pulvérisé directement sur l'outil de coupe et la pièce à usiner. Le jet haute pression aide à éliminer les copeaux de la zone de coupe, réduisant ainsi la chaleur générée par la friction copeau-outil et copeau-pièce. Par exemple, dans notreTour vertical CNC VTC60 fabriqué en Chine, un système d'application directe de liquide de refroidissement est utilisé pour assurer un refroidissement efficace pendant les opérations de tournage.
- Traversant - Refroidissement des outils: Certains outils de coupe avancés sont conçus avec des canaux internes qui permettent au liquide de refroidissement de circuler à travers l'outil et de sortir au niveau du tranchant. Cette méthode permet un refroidissement plus efficace à la source de génération de chaleur. Le refroidissement à travers l'outil peut prolonger considérablement la durée de vie de l'outil et améliorer la finition de surface de la pièce. NotreTour vertical CNC VTC70, machine-outil haut de gammeest équipé d'un système de refroidissement à haute pression traversant l'outil pour des performances améliorées dans l'usinage intensif.
1.2 Refroidissement à base de réfrigérant
Les systèmes de refroidissement liquide à base de réfrigérant utilisent un réfrigérant, similaire à ceux utilisés dans les systèmes de climatisation, pour refroidir directement le liquide de refroidissement ou les composants de la machine. Le réfrigérant absorbe la chaleur du liquide de refroidissement ou de la machine et la libère à l'extérieur de la machine via un condenseur.
- Avantages: Les systèmes de refroidissement à base de réfrigérant peuvent atteindre des températures très basses, ce qui est bénéfique pour l'usinage de matériaux sensibles à la chaleur. Ils offrent également un contrôle de température plus stable par rapport aux systèmes traditionnels basés sur un liquide de refroidissement.
- Applications: Ce type de système de refroidissement est souvent utilisé dans les opérations d'usinage de haute précision, comme dans notreTour CNC de haute précision, où le maintien d'une température stable est crucial pour obtenir des dimensions et des finitions de surface précises.
2. Systèmes de refroidissement par air
Les systèmes de refroidissement par air utilisent de l'air comprimé ou une circulation naturelle de l'air pour éliminer la chaleur de la zone de coupe. Ils sont relativement simples et rentables par rapport aux systèmes de refroidissement liquide.
2.1 Refroidissement par air comprimé
De l'air comprimé est soufflé sur l'outil de coupe et la pièce pour dissiper la chaleur. Le flux d'air à grande vitesse contribue également à éliminer les copeaux de la zone de coupe.
- Avantages: Le refroidissement par air comprimé est respectueux de l'environnement car il ne nécessite pas l'utilisation de fluides de coupe, dont l'élimination peut être coûteuse. Il convient également aux opérations d'usinage à petite échelle et aux situations où une utilisation minimisée du liquide de refroidissement est souhaitée.
- Limites: Cependant, le refroidissement par air comprimé est moins efficace pour évacuer la chaleur que les systèmes de refroidissement par liquide, en particulier dans les opérations d'usinage à grande vitesse et à forte charge.
2.2 Circulation naturelle de l'air
Certaines machines-outils sont conçues avec des canaux de ventilation et des ventilateurs pour favoriser la circulation naturelle de l'air au sein de la machine. Cela aide à dissiper la chaleur générée par le moteur, les composants électriques et le processus de découpe.
- Fonction: La circulation naturelle de l'air est principalement utilisée pour refroidir les composants internes de la machine et éviter la surchauffe. Il s’agit d’une méthode de refroidissement auxiliaire souvent utilisée en combinaison avec d’autres systèmes de refroidissement.
3. Systèmes de refroidissement hybrides
Les systèmes de refroidissement hybrides combinent les avantages des systèmes de refroidissement par liquide et par air pour obtenir des performances de refroidissement optimales.
3.1 Refroidissement par brouillard
Le refroidissement par brouillard est un système hybride qui combine un fin brouillard de liquide de refroidissement avec de l'air comprimé. Le brouillard de liquide de refroidissement est pulvérisé sur la zone de coupe, assurant à la fois le refroidissement et la lubrification.
- Avantages: Le refroidissement par brouillard réduit la quantité de liquide de refroidissement utilisé par rapport aux systèmes traditionnels basés sur un liquide de refroidissement tout en offrant un refroidissement efficace. Cela contribue également à réduire le risque d’éclaboussures de liquide de refroidissement et de contamination.
- Applications: Le refroidissement par brouillard convient à une large gamme d'opérations d'usinage, notamment le fraisage, le tournage et le perçage.
3.2 Refroidissement intégré
Certaines machines-outils de découpe CNC avancées sont équipées de systèmes de refroidissement intégrés qui utilisent une combinaison de refroidissement liquide pour la zone de coupe et de refroidissement par air pour les composants internes de la machine. Cela garantit la stabilité thermique globale de la machine et améliore la précision de l'usinage.
4. Sélection des systèmes de refroidissement
Le choix d'un système de refroidissement pour une machine-outil de découpe à commande numérique dépend de plusieurs facteurs :
4.1 Opérations d'usinage
- Pour les opérations d'usinage à grande vitesse et à forte charge, telles que le tournage et le fraisage intensifs, les systèmes de refroidissement par liquide, en particulier les systèmes à base de liquide de refroidissement avec refroidissement à haute pression à travers l'outil, sont généralement le meilleur choix en raison de leur efficacité de transfert de chaleur élevée.
- Pour les opérations d'usinage légères et à petite échelle, les systèmes de refroidissement par air ou par brouillard peuvent être suffisants et plus rentables.
4.2 Matériaux des pièces à usiner
- Lors de l'usinage de matériaux sensibles à la chaleur, tels que les alliages de titane et d'aluminium, les systèmes de refroidissement à base de réfrigérant ou les systèmes de refroidissement par brouillard peuvent aider à maintenir une température stable et à empêcher la déformation des matériaux.
- Pour les matériaux moins sensibles à la chaleur, des systèmes de refroidissement traditionnels à base de liquide de refroidissement ou à air peuvent être utilisés.
4.3 Conception de machines-outils
- La conception de la machine-outil, notamment la disponibilité de l'espace, le positionnement de la zone de coupe et la disposition des composants internes, affecte également le choix du système de refroidissement. Certaines machines peuvent être plus adaptées à une application directe de liquide de refroidissement, tandis que d'autres peuvent nécessiter un refroidissement à travers l'outil.
En tant que fournisseur de machines-outils de découpe à commande numérique, nous comprenons l'importance de choisir le système de refroidissement adapté à vos besoins d'usinage spécifiques. Notre équipe expérimentée peut fournir des conseils professionnels sur la sélection et l’installation de systèmes de refroidissement pour nos machines-outils. Nous proposons une large gamme de machines-outils de coupe à commande numérique, chacune équipée du système de refroidissement le plus approprié pour garantir des opérations d'usinage performantes et fiables.
Si vous êtes intéressé par nos produits ou avez besoin de plus amples informations sur les systèmes de refroidissement utilisés dans nos machines-outils de découpe à commande numérique, nous vous encourageons à nous contacter pour l'approvisionnement et la négociation. Nous nous engageons à vous fournir les meilleures solutions pour vos besoins de fabrication.
Références
- Érables, S. (2018). Systèmes de refroidissement pour machines à couper les métaux. Société des ingénieurs de fabrication.
- Dornfeld, DA, Min, S. et Takeuchi, Y. (2006). Refroidissement et lubrification dans les processus d'usinage. Annales CIRP - Technologie de fabrication.
- Klocke, F. et Eisenblätter, G. (1997). Principes de coupe. Encyclopédie CIRP de l'ingénierie de production.
