Застосування мастильно-охолоджуючих рідин у процесі фрезерування, Нектон Сіа
Застосування мастильно-охолоджуючих рідин у процесі фрезерування
Фрезерування є розрізання металу уривчастим методом. У зоні контакту інструменту із поверхнею металу відбуваються значні температурні коливання. Іноді температура нагріву може перевищувати 1000 ° С. Якщо при цьому використовувати охолоджувальну рідину, то край інструменту буде схильний до шокового впливу температури. Часто це призводить до утворення тріщин на поверхні інструменту та виходу його з ладу.
Отже, при чорновій обробці, коли швидкість різання висока та значно виділення тепла, застосування СОЖ не завжди виправдане. Проте в процесі чистової обробки необхідно знижувати температуру матеріалів.
Виділяють кілька варіантів охолодження фрез під час обробки:
• Струменем, що направляється на поверхню фрези за допомогою шланга під тиском насоса; • Тонким струменем безпосередньо в зону різу; • Розпорошенням у вигляді туману.
Також охолоджувати інструмент можна газоподібними речовинами.
Деякі з застосовуваних з метою охолодження рідин зменшують тертя між поверхнями самої фрези і оброблюваного металу. Ці рідини є мастильно-охолоджувальними. Також СОЖ дозволяє видалити металеву стружку, що утворюється у процесі різання.
Застосування СОЖ сприяє:
• зменшення споживаних потужностей у ході технологічного процесу; • підвищення якості обробки поверхонь; • підвищення терміну служби інструменту.
Вибір рідини залежить від виду обробки та від матеріалу. Зазначимо, що понад 50% тепла виділяється під час деформації металу, решта – при терті. З урахуванням цих факторів і підбирають рідину, що охолоджує. Зменшенню тертя між поверхнями сприяють змащувальнівластивості олії. Ефективність охолодження буде залежати від води, що утворює розчин або емульсію при контакті з маслом.
Мастильно-охолодні рідини беруть участь у процесі з перших миттєвостей різу. Підводити їх слід безперервно. Під час проведення чорнових робіт кількість СОЖ наближається до 30 літрів за хвилину, а чистових роботах – близько 6 літрів. Це дозволяє підвищити стійкість фрези від двох до п'яти разів.
Найбільшого поширення набули емульсії, одержувані при змішуванні води з милами, розчиненими у нафтових оліях. При цьому в ході проведення чистових робіт використовується водний розчин Емульсола, до складу якого входять також мінеральне масло, мило та спирт. Під час проведення чорнових робіт у хід йде масляна емульсія, що утворює на поверхні металу плівку, і сприяє таким чином мастилу інструменту.
Якщо проводиться обробка металу з утворенням стружки з великим перерізом, в якості СОЖ застосовують речовини, що утворюють на поверхні міцну плівку, не схильну до руйнування в процесі нагрівання і посилення різу. Такими є сульфофрезоли, що складаються з осернених мінеральних масел, масла, отримані при змішуванні жирних кислот і мінеральних масел. Для організації подачі охолоджувальної рідини струменем використовують насос і трубку-насадку. Для розпилення рідини у вигляді туману фрезерний верстат обладнають змішувачем, що заповнюється емульсією. Подаючи стиснене повітря, склад розпорошують у вигляді дрібних крапельок, що змащують поверхні і поглинають тепло, що виділяється.
Для охолодження з успіхом застосовуються вуглекислий газ, стиснене повітря та азот. При роботі з вуглекислим газом здійснюється подача стисненого в балон та охолодженого до -40°С газу трубами. Використовується даний метод під час роботи зважкооброблюваними металами (сталь, титан, хром, нікель).
Вибір мастильно-охолоджувальної рідини проводиться в кожному конкретному випадку з урахуванням наступних факторів:
• властивості оброблюваного матеріалу; • вид інструменту та властивості металу, з якого він виготовлений; • вид обробки.
До самої СОЖ також пред'являються вимоги, що дозволяють враховувати її властивості:
• експлуатаційні (антипінні, протикорозійні, біостатичні властивості); • функціональні (охолоджувальна здатність, змащувальні властивості, миючі властивості); • санітарні (відсутність шкідливого впливу на людину та природу, пожежну безпеку).
Вітчизняні СОЖ, що широко використовуються в промисловості:
• Емульсол; • ВЕЛС-1М; • Кампрол-3; • Автокат Ф-40; • СОЖ МР7; • Ленол-10М.
У деяких випадках фрезерування проводять без застосування СОЖ. Такі роботи ведуться на сучасних верстатах досвідченими фахівцями, здатними контролювати хід операції, вибирати необхідні в кожному випадку режими різання. Це дозволяє переводити основну частину тепла, що виділяється, у стружку, що утворюється. Але навіть при проведенні робіт без охолодних рідин є необхідність у змащуванні поверхонь у помірній кількості.
При виборі СОЖ крім обліку властивостей оброблюваного матеріалу, виду вироблених робіт, властивостей самої рідини необхідно брати до уваги співвідношення ціни та якості продукту, що вибирається. При цьому звертають увагу на середній термін служби рідини, визначений під час спеціальних випробувань. Розділивши ціну СОЖ на термін її служби, можна розрахувати вартість рідини щодня. Звичайно, для уточнення розрахунку враховують втрати СОЖ під час експлуатації, витрати на корекцію властивостей рідини на різних термінах.її служби.
Термін зберігання СОЖ у середньому понад 1 рік. Рекомендується складування у тарі виробника. При утилізації СОЖ потрібно дотримання правил, щоб уникнути забруднення ґрунту та водойм. Роботи слід проводити з використанням індивідуальних засобів захисту. На підприємстві повинні суворо дотримуватись правил протипожежної безпеки.
Таким чином, можна зробити висновок, що застосування СОЖ при фрезеруванні дозволяє покращити якість обробки заготовок, запобігти налипанню частинок металу на оброблювану поверхню, захистити від пошкоджень інструмент, очистити оброблювану ділянку від стружки.