Temperature control system of the super filtrated mechanical cutting oil

High precision machining needs very clean oil to carry out the machining process as demanded. The oil is used to lubricate the tool-work piece interface, reduce the amount of heat generated, and reduce tool wear and to prevent inaccurate machining and to inhibit corrosion. The oil is re-circulated to the tool-work interface and thus it must be cleaned and chilled. Conventional filtration techniques like centrifugation are not able to give such a high quality of filtration. Thus, super filtration of cutting oil used by the machine tools has to be carried out in order to remove particles over 2-3 microns. Normally, the temperature of the cutting oil has to be maintained in the range of 20 - 25°C to serve the required purpose. However, in practice the temperature is a couple of degrees above the desired value. Thus a temperature control is required in order to maintain the oil temperature in the desired range. The purpose of this thesis is to design the refrigeration cycle, study various cooling capacity modulation techniques, and to devise a test plan to check the whole system. Later, data obtained from various tests shall be analysed to find out the effectiveness of the whole system.

Le lavorazioni di elevata precisione necessitano di un olio molto pulito, per effettuare il processo di lavorazione richiesto. L’olio è usato per lubrificare l’interfaccia dell’utensile di lavoro, ridurre la quantità di calore generato e l’usura dell’utensile, evitare lavorazioni imprecise e inibire la corrosione. L’olio viene fatto ricircolare nell’interfaccia dell’utensile di lavoro e, perciò, dev’essere pulito e freddo. Le tecniche di filtraggio tradizionali, come la centrifugazione, non sono in grado di dare una qualità così elevata di filtraggio. Perciò dev’essere effettuato il super-filtraggio dell’olio lubrorefrigerante, usato dagli utensili, per rimuovere particelle superiori a 2-3 micron. Normalmente la temperatura dell’olio degli utensili da taglio, dev’essere mantenuta tra i 20°C e i 25°C per raggiungere l’obiettivo richiesto. Tuttavia, in realtà la temperatura è un paio di gradi sopra il valore desiderato. Perciò è necessario un controllo della temperatura dell’olio per mantenerla nella fascia desiderata. Lo scopo di questa tesi è quello di progettare il ciclo di refrigerazione, studiare varie tecniche di modulazione della potenza di raffreddamento, e ideare un piano di verifica per controllare l’intero sistema. Successivamente i dati ottenuti da varie verifiche vengono analizzati per scoprire l'efficacia dell'intero sistema.