Слесарное дело

6.2. Смазочно-охлаждающие жидкости: виды и назначение

При использовании смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) значительно уменьшается износ режущего инструмента, повышается качество обработанной поверхности и снижаются затраты энергии. Кроме того, уменьшается коэффициент внешнего трения (оказывается смазывающее действие), облегчается процесс пластических деформаций, уменьшается потребляемая мощность (молекулы поверхностно-активного вещества, проникая в микротрещины, оказывают расклинивающее действие) и снижается нагрев в зоне резания (охлаждающее действие). Применение СОЖ также препятствует образованию нароста у режущей кромки инструмента и способствует удалению стружки и абразивных частиц из зоны резания.

У СОЖ должны быть антикоррозионные свойства. Они должны быть также нетоксичными и достаточно устойчивыми при хранении и эксплуатации. Их делят на следующие группы:

● жидкости с лишь охлаждающим свойством — вода, смешанная с антикоррозионным веществом (11,5 % кальцинированной соды и мыла);

● жидкости с охлаждающим и частично смазывающим свойствами — вода, поверхностно-активные (0,1–1 % олеиновой, стеариновой кислоты или их соли) и антикоррозионные вещества;

● эмульсии и прозрачные растворы водорастворимых масел с охлаждающим и частично смазывающим свойством — спиртовой эмульсол, состоящий из 7 % олеиновой кислоты, 10 % канифоли, 4 % раствора каустической соды, 2,5–4 % спирта, остальное — индустриальное масло марки 12;

● жидкости со смазывающим и частично охлаждающим свойствами — минеральные масла (например, сульфофрезолы — осерненные масла, содержащие в качестве активизирующей добавки 1,5–1,7 % серы).

Выбор СОЖ зависит от условий обработки. При черновой токарной обработке применяют эмульсии 2–5 %-ной концентрации. При чистовой обработке используют эмульсии повышенной концентрации (12–15 %). Сверление, зенкерование и фрезерование производят с 5–8 %-ной эмульсией. В процессе обработки чугуна и других хрупких материалов СОЖ не применяют, так как эффект от их действия в этом случае незначителен. При работе твердосплавным инструментом на высоких скоростях в зону резания необходимо подавать обильную и непрерывную струю жидкости во избежание растрескивания пластинки твердого сплава.

В зону резания СОЖ подают несколькими способами.

Охлаждение свободной струей (рис. 6.4а) — наиболее распространенный способ подачи жидкости, однако при его использовании непосредственно в зону резания жидкости попадает недостаточно. Кроме того, при этом способе расход жидкости достигает 10–15 л/мин.

При охлаждении высоконапорной струей (рис. 6.4б) жидкость поступает под большим давлением — 2–3 МПа со стороны задней поверхности резца через отверстие диаметром 0,2–0,4 мм. При этом способе расход жидкости резко снижается и составляет примерно 0,5 л/мин. Кроме того, жидкость интенсивнее проникает в зону резания, быстрее испаряется и больше отводит теплоты.

Распыленную жидкость подают с помощью специальной установки (рис. 6.5). Сжатый воздух из цеховой воздушной сети поступает через шланг в редуктор 7, в котором давление воздуха понижается до 0,2–0,45 МПа и поддерживается постоянным в процессе работы. С помощью крана 2 можно прекратить подачу воздуха. Из редуктора сжатый воздух направляется одновременно в инжектор 4 и верхнюю часть бачка 7 с эмульсией. Под действием давления воздуха она поднимается по трубке в инжектор, где распыляется, и далее по шлангу через стопорный кран 5 и сопло 6 подается в зону резания со стороны задней поверхности инструмента.