Резание металла: основной способ охлаждения и смазывания
Виды и требования к СОТС
Используемые при обработке металла СОТС должны обладать рядом важных характеристик:
1.Жидкие (далее – СОЖ). К ним относятся следующие вещества: эмульсии (в том числе, с добавлением парафина, графита, воски и т.п.), водные растворы электролитов (минеральных), масла растительного и животного происхождения, а также минеральные с добавками хлора, серы или фосфора (сульфофрезолы), керосин и др. специальные жидкости.
2.Газообразные. Среди них пары поверхностно-активных веществ, жидкости распыленного типа (туман), а также углекислый газ (CO2), тетрахлорметан (CCl4), азот (N2).
3.Твердые. Вещества, обладающие слоистой структурой. Среди них: графит, тальк, дисульфид молибдена, сульфат серебра, нитрид бора. Кроме того, допустимо использование порошка воска, мыла, битума, парафина и пр.
4.Пластичные. Вещества в виде мазей, которые представляют собой коллоидную систему. В их составе присутствуют три главных компонента: жидкость (масло либо смесь масел), загуститель (специальные мыла – соли синтетических, животных или растительных кислот жирного типа), добавки до 15% от всего объема СОТС (наполнители, присадки и т.д.).
СОЖ: основные характеристики, преимущества, использование
При резании металла допустимо использование любого из перечисленного видов СОТС, однако на практике чаще всего применяются СОЖ. Смазочно-охлаждающие жидкости, используемые во время металлообработки, обладают следующими характеристиками и свойствами:
1.Смазывающие. Существенно снижают трение и имеют отличный смачивающий эффект (керосин, минеральные/растительные масла, сульфорезолы). Чаще всего применяются при нарезании зубчатых колес и резьб. Используются во время чистового резания. В итоге поверхность имеет низкую шероховатость.
2.Охлаждающие. Имеют высокую теплоемкость и теплопроводность. Чаще всего используются эмульсии (растворенные в минеральном масле органические кислоты и мыла). Широко используются при черновой обработке металла, обладающего вязкими свойствами, для понижения температуры резания. При этом степень шероховатости значения не имеет.
При использовании СОЖ во время резания применяются три основных варианта подачи вещества.
Так называемый свободный полив (подача СОЖ сверху) является наиболее простым способом, но имеет серьезные недостатки в виде большого расхода (от 8 до 12 л в минуту), сильного разбрызгивания, а главное – достаточно низкую эффективность.
Струйное охлаждение производится под напором (рабочее давление до 30 МПа). СОЖ подается со стороны задней поверхности. При этом существенно снижается расход (обычно – в пределах 0,6-4 л в минуту). В то же время, стойкость инструмента возрастает. К недостаткам относятся обязательное использование специальных насосов, а также применение защиты от разбрызгивания. Данный вид охлаждения чаще применяется, т.к. позволяет использовать инструмент максимально эффективно, особбенно при давлении от 4МПА.
Охлаждение с помощью распыляемой жидкости (туман) производится со стороны задней поверхности используемого инструмента. Для создания тумана необходимо использовать инжекторные установки (рабочее давление – 1-2,5 МПа). Сжатый воздух, захватывая частицы жидкости, выбрасывает их в место резания. Среди недостатков: обязательное использование специальной отсасывающей установки, которая предотвращает воздействие тумана на работника. Главные преимущества – существенное снижение расхода СОЖ, улучшение качества обрабатываемой поверхности, рост износостойкости инструмента.
Используемые при обработке металла СОТС должны обладать рядом важных характеристик:
- не должны вызывать раздражения слизистых оболочек, кожи, дыхательных путей (любое физиологическое влияние на рабочего не допустимо);
- не должны становиться причиной возникновения коррозии инструментов и металлической заготовки;
- должны быть устойчивы к высоким температурам (возгорание не допустимо);
- должны иметь достаточно длительный срок хранения без потери эксплуатационных характеристик.
1.Жидкие (далее – СОЖ). К ним относятся следующие вещества: эмульсии (в том числе, с добавлением парафина, графита, воски и т.п.), водные растворы электролитов (минеральных), масла растительного и животного происхождения, а также минеральные с добавками хлора, серы или фосфора (сульфофрезолы), керосин и др. специальные жидкости.
2.Газообразные. Среди них пары поверхностно-активных веществ, жидкости распыленного типа (туман), а также углекислый газ (CO2), тетрахлорметан (CCl4), азот (N2).
3.Твердые. Вещества, обладающие слоистой структурой. Среди них: графит, тальк, дисульфид молибдена, сульфат серебра, нитрид бора. Кроме того, допустимо использование порошка воска, мыла, битума, парафина и пр.
4.Пластичные. Вещества в виде мазей, которые представляют собой коллоидную систему. В их составе присутствуют три главных компонента: жидкость (масло либо смесь масел), загуститель (специальные мыла – соли синтетических, животных или растительных кислот жирного типа), добавки до 15% от всего объема СОТС (наполнители, присадки и т.д.).
СОЖ: основные характеристики, преимущества, использование
При резании металла допустимо использование любого из перечисленного видов СОТС, однако на практике чаще всего применяются СОЖ. Смазочно-охлаждающие жидкости, используемые во время металлообработки, обладают следующими характеристиками и свойствами:
- уменьшают силу трения и смазывают поверхность металла в зоне обработки;
- существенно охлаждают инструмент и поверхность заготовки;
- снижают деформацию материала (так называемый эффект Ребиндера), проникая в микротрещины;
- уменьшают шероховатость поверхности, за счет препятствования образования очагов взаимодействия инструмента со стружкой.
1.Смазывающие. Существенно снижают трение и имеют отличный смачивающий эффект (керосин, минеральные/растительные масла, сульфорезолы). Чаще всего применяются при нарезании зубчатых колес и резьб. Используются во время чистового резания. В итоге поверхность имеет низкую шероховатость.
2.Охлаждающие. Имеют высокую теплоемкость и теплопроводность. Чаще всего используются эмульсии (растворенные в минеральном масле органические кислоты и мыла). Широко используются при черновой обработке металла, обладающего вязкими свойствами, для понижения температуры резания. При этом степень шероховатости значения не имеет.
При использовании СОЖ во время резания применяются три основных варианта подачи вещества.
Так называемый свободный полив (подача СОЖ сверху) является наиболее простым способом, но имеет серьезные недостатки в виде большого расхода (от 8 до 12 л в минуту), сильного разбрызгивания, а главное – достаточно низкую эффективность.
Струйное охлаждение производится под напором (рабочее давление до 30 МПа). СОЖ подается со стороны задней поверхности. При этом существенно снижается расход (обычно – в пределах 0,6-4 л в минуту). В то же время, стойкость инструмента возрастает. К недостаткам относятся обязательное использование специальных насосов, а также применение защиты от разбрызгивания. Данный вид охлаждения чаще применяется, т.к. позволяет использовать инструмент максимально эффективно, особбенно при давлении от 4МПА.
Охлаждение с помощью распыляемой жидкости (туман) производится со стороны задней поверхности используемого инструмента. Для создания тумана необходимо использовать инжекторные установки (рабочее давление – 1-2,5 МПа). Сжатый воздух, захватывая частицы жидкости, выбрасывает их в место резания. Среди недостатков: обязательное использование специальной отсасывающей установки, которая предотвращает воздействие тумана на работника. Главные преимущества – существенное снижение расхода СОЖ, улучшение качества обрабатываемой поверхности, рост износостойкости инструмента.
Комментариев пока нет