Путь к повышению конкурентноспособности смазочно-охлаждающих жидкостей
В современном машиностроении для выпуска конкурентоспособной продукции необходимо
ужесточение режимов резания и использование специальных металлов и сплавов, композиционных
материалов, которые трудно поддаются обработке даже высокопроизводительным инструментом,
поэтому без применения смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) трудно достичь
требуемые качество и производительность обработки.
В процессе резания смазочно-охлаждающая жидкость производит смазочное,
охлаждающее, диспергирующее и моющее действия.
Диспергирующее действие проявляется в том, что под действием высоких температур
и давлений, развиваемых в зоне резания, компоненты смазочно-охлаждающей жидкости
разрушаются с образованием атомов и химических радикалов, которые вступают в реакцию
с контактными площадками резца и стружки, в результате образовываются твердые смазочные
пленки. В результате смазывания уменьшаются силы трения, снижается тепловыделение
и повышается стойкость режущего инструмента. Охлаждающее действие смазочно-охлаждающей
жидкости заключается в отводе теплоты от нагретых контактных площадок режущего
инструмента и стружки. Моющее действие выражено в вымывании из зоны резания твердых
частиц карбидов, мелкой стружки и неметаллических включений.
К смазочно-охлаждающим жидкостям относятся: водные растворы минеральных электролитов,
эмульсии; минеральные, животные и растительные масла, минеральные масла с добавлением
фосфора, серы и хлора (сульфофрезолы); керосин и растворы поверхностно-активных
веществ в керосине, масла и эмульсии с добавлением твердых смазывающих веществ,
расплавы металла и др.
Эффективность действия смазочно-охлаждающей жидкости зависит не только
от ее вида, но от способа подвода ее в зону резания. Наиболее распространенным способом
подачи смазочно-охлаждающей жидкости является полив свободной струей. Но
этот способ подачи жидкости в зону резания обладает рядом недостатков: большой расход
жидкости (10-16 л/ч), разбрызгивание, слабое смазочное действие.
Более эффективным является высоконапорное охлаждение, когда смазочно-охлаждающую
жидкость подают под давлением 1,5-2,0 МПа со стороны задней поверхности инструмента
через отверстие диаметром 0,4-0,5 мм, расход жидкости 0,5 л/мин. В результате высокого
давления частицы жидкости интенсивнее проникают в пар и охлаждают нагретые поверхности.
К сожалению, струйное охлаждение также имеет недостатки: необходимость использования
насосов, сильное разбрызгивание жидкости, требующее применения специальных защитных
устройств, необходимость тщательной очистки жидкости.
Наиболее эффективный способ охлаждения – охлаждение распыленной эмульсией, которая
подается в зону резания со стороны задней поверхности инструмента, причем при выходе
из сопла воздушно-жидкостная смесь расширяется, вследствие чего происходит понижение
ее температуры на 10-12 °C. Когда частицы жидкости попадают на нагретые поверхности
заготовки и инструмента, они мгновенно испаряются и отводят большое количество теплоты.
Достоинством этого способа охлаждения является то, что при небольшом расходе жидкости
(200-400 г/ч) эффективно используются ее смазочные и охлаждающие свойства, а также
происходит увеличение стойкости инструмента.
Рациональный выбор смазочно-охлаждающей жидкости определяется физико-механическими
свойствами обрабатываемого и инструментального материалов и технологического метода
обработки. Для каждого конкретного вида обработки нужно выбирать наиболее эффективную
жидкость.
И хотя некоторые современные обрабатывающие центры позволяют вести обработку
без смазочно-охлаждающих жидкостей, большинство станков требует ее грамотного использования.
Ведь для достижения максимальных показателей производительности и отличного качества
выпускаемой продукции на современном машиностроительном предприятии невозможно обойтись
без рационально выбранной смазочной жидкости. Только грамотное использование
смазочно-охлаждающей жидкости позволяет увеличить стойкость инструмента и работать
на наиболее эффективных режимах.
Смотрите также:
