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香港黄大仙特码论谈 【汽车与环境】Mapal技术总监行百胜:绿色加工 MQL 中的机床、刀

 来源:未知 作者:admin 发表日期:2019-05-07
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  【汽车与环境】Mapal技术总监行百胜:绿色加工 MQL 中的机床、刀具、夹具、油雾等问题思考与实践

  2018年12月7日-8日,以“创新驱动、技术引领”为主题的2018第六届“汽车与环境”创新论坛在上海·安亭正式举办。本次论坛完整覆盖汽车行业技术领域的研讨,旨在进一步促进整车企业与零部件企业之间对技术发展趋势的探讨、加强汽车行业专家之间的交流互动、增强整车与零部件企业的交流、搭建合作平台,通过活动促进汽车零部件产业创新转型升级、打造更具竞争力的整零协同创新关系,助力实现向汽车强国的转变。以下是Mapal技术总监行百胜在本次论坛上的发言:

  我在一家德国公司做技术总监,我们Mapal公司是一个刀具公司,我们是专门做刀具的。目前来看,除了丝锥不做之外,其他的刀具都自己生产。公司成名的地方是一个孔的精加工刀具。在业界给大家留的名声就是,这个孔如果做不了就找Mapal,Mapal做不了就放弃。

  不过今天的主题跟我公司没有任何关系,今天的主题就是MQL。关于为什么使用MQL,刚才Mesut Coskun已经介绍得够多了,我也不想详细介绍,我想给大家分享一个我个人的经验。福特汽车当初在建设福特工厂的时候,当时中方代表坚持用湿式润滑,因为别人都是湿式润滑,但福特的美国人却很坚持,一定要用MQL。大家就在问为什么要MQL?为什么要坚持?美国人就回答了一条,为了你们中国人的环保。这就是一个企业形象的标志,大家要想着去用这种环保型的制造工具,所以福特的项目就坚持必须用MQL,相信Mesut Coskun已经介绍过了,我就不多讲。

  我把冷却液的三个主要功能列在这里,冷却液到底要干什么?冷却液首先是润滑,一定要摩擦系数小,一定要保证润滑,只有保证润滑了,刀具寿命才会长。MQL用的是油,润滑效果非常好,所以寿命很长。从润滑的立场上来讲,MQL一定是最好的,因为它用的是油,油的润滑一定是最好的。

  但是冷却液还有另外一个功效,排屑。大家想想,MQL就算现在新的高压MQL,大家的气源有多大的压力?福特的压力只有4.7巴,但是湿式润滑的压力做到70巴、80巴太正常了,80巴的水跟6巴的气相比较,哪个排屑好?一定是湿式润滑好。

  冷却液还有一个功效就是冷却,70巴的水跟6公斤的气去做冷却对比,肯定是气比较差。真正从冷却液的立场来讲,三项里面MQL两项不好,只有一项是好的。这就要求我们考虑一些其他的方法来避免这些缺点,来发挥它的优点。

  比方说排屑,针对排屑,刀具的设计也不一样,很多东西都不一样。针对冷却,现在有低温的MQL,同时,大家也在出一些办法。在刀具上,也要想办法怎么去解决冷却的问题,在工艺上要想办法,怎么把冷却的问题解决。我后面会简单给大家介绍的。

  结合我的主题,MQL到底要怎么做,各个方面都怎么配?从MQL的机床来讲,几乎任何机床都可能用到MQL。就像我的老师做的实验,用外冷一样在做,不管加工中心、车床也好,我用外冷、内冷也一样可以做成MQL的应用,没有问题。所以几乎每一样的机床都可以用到MQL,我们后面坐了一位听众给我提供了一些东西,他也很好地实现各种设备的MQL应用。

  我这里给大家举了一个例子,这是MQL的一个典型工件,刀具在这,零件在上面,设计的特点,零件在上面,刀具在下面,为何要这样做?排屑。因为MQL的排屑是不好的,所以在设计机床的时候,如果能倒过来,就会好很多。这是一个典型的应用,是汽车的转向节。零件在上面,解决排屑问题,那怎么做都可以。

  这里是另外一个机床设计,大家可以看到这个夹具,设计一定要给排屑留下空间,否则做出来的刀具寿命很好,但铁屑就掉在机床上怎么都排不掉。因为夹具的考虑是有问题的,排屑效果不像水能把它冲走,排屑会留的到处都是。怎么解决?这就要求在设计上有让排屑流下去的空间,要想着怎么解决排屑的问题。所以,排屑在MQL里是一定要想的问题,从夹具设计上、机床设计上去考虑。

  我刚才在介绍,从工艺原则上大家也要考虑MQL,我老师当时给我讲工艺的时候,就告诉我排工艺一定按照这种排法,一定要把精加工排到最后,你把初加工排在前面,后面的越精密越要放到最后,学工艺大家都是这样教的。但是,在MQL这里不一样了,零件会发热,像刚才加工出来的机床,零件加工出来是烫的,根本不敢用手摸。大家知道零件热会造成很多的问题,检测尺寸也都不对,所以从工艺上、编排上就想着一定要去把这些发热量大的工序往后排,反而颠倒了原来的传统做法。因为MQL会发热,工艺编排上与传统做法不一样。

  具体到刀具这一块,很多人一试MQL说这个很不成功,其实很多的原因都出在没有考虑它是一个系统的东西,它不光是一个刀具,不光是一个机床,它是一个完整的体系,一个地方考虑不到它会出问题,油考虑不到也会出问题。比如冷却液的接口,冷却液管都完全不一样,当孔太大的时候,油都沉积,这就不行,这是MQL不一样的地方。同时,刀具的尾巴跟刀柄的配合以及冷却液管都不一样,从刀具的连接一块开始,MQL的刀具跟湿式润滑完全不一样,只有注意了这些细节,你才可能用好MQL。

  当然了,一个MQL成熟的刀具设计完全是跟常规的不一样,我把我们公司设计MQL的四大准则来这里给大家分享一下,很多地方是大家不太注意的。

  一是出水口一定要接近刀尖,越近越好,远了就没有用。很多人在做MQL刀具,跟湿式润滑一样,那是不科学的做法,所以试的效果就不好。

  二是出水口一定要对着刀尖,这是很多做MQL的人都不太注意的,越到远端的出水口直径越大,越到近端的出水口直径越小。湿式润滑没有关系,随便大小,但对于这种MQL的刀具来讲,出水口就是很严重的因素,如果前面直径小,后面直径大,那前面就没气,冷却液就没效果。

  四是进口的总面积一定要大于出口的总面积,这是我们做MQL刀具的四大准则,市场上你可以见到很多人做的刀具,一看冷却液水口那么大都是不科学的,当孔的直径一大,立马就没效果了,一定会出问题,这是刀具方面的一些细节。

  从应用上来讲,目前做发动机用MQL没有任何问题。刚才Mesut Coskun在讲MQL的发展历史说从1995年他们开始研究。其实我们国家的MQL研究不一定比国外的差,就像低温MQL,我们民营企业就有很多专门做设备的公司。在过去,一汽大概在我爷爷那个年代就开始用类似这样的监测设备去监测MQL刀具做的是不是好,同时也有很多的企业把它商品化。MQL这个东西并不是那么神秘的东西,也不是谁发明的,中国很早就这样用了。

  接下来我想介绍的关于MQL的一些东西,通过生产现场大家可以看到明显的区别,湿式润滑大家都很熟悉,相较而言MQL多么的干净。

  湿式润滑油需要很多设备,MQL只需要一个管子。MQL每半年更换一次滤芯还可以继续用,湿式润滑不知道要更换东西。MQL做出来的零件是干燥的,按照Mesut Coskun讲的,不用清洗机,直接就是一个干燥的零件。

  从使用成本上讲,MQl也有很多优势,比如油耗、比如人工成本,维持一个湿式润滑的生产线个人,但是维持一条MQL生产线个人, 用MQL能使得整个成本更低,企业拥有更大的利润空间,竞争力更强,最后企业的发展也就更大。

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