Главная » 2015 » Январь » 2 » Назначение и выбор смазочно-охлаждающих жидкостей.
18:29
Назначение и выбор смазочно-охлаждающих жидкостей.
НАЗНАЧЕНИЕ И ВЫБОР СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ
При токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных, протяжных, зубофрезерных и других видах обработки металлов с целью смазки, снижения трения и усилий резания, охлаждения инструмента и обрабатываемой детали и для получения лучшей чистоты обрабатываемой поверхности применяются различные смазочно- охлаждающие жидкости. К ним относятся: водные эмульсии из эмульсолов и паст; минеральные масла, активированные различными химически активными присадками; водные растворы электролитов; охлаждающие смеси различных составов. Жидкая среда оказывает на процесс резания главным образом охлаждающее, смазочное, адсорбционное и частично химическое действие. Охлаждающие жидкости снижают температуру режущего инструмента и детали в зоне резания, а также понижают силу трения и величину пластической деформации металла, что, в свою очередь, уменьшает выделение тепла и облегчает процесс снятия стружки. При этом увеличивается стойкость инструмента и улучшается чистота обработки деталей. Смазывающее и адсорбционное действия жидкости сводятся к образованию на поверхностях соприкосновения режущего инструмента и детали граничной смазочной пленки и к облегчению процесса снятия стружки с металла под действием химически активных веществ. Вторичным эффектом здесь также будет понижение силы трения и улучшение чистоты обрабатываемой поверхности. Химическое воздействие может сказываться в изменении твердости и хрупкости металла за счет насыщения поверхностного слоя его элементарными продуктами разложения жидкости. Влияние жидкости на улучшение чистоты обработки объясняется уменьшением высоты образующегося нароста, облегчением среза слоя металла, уменьшением трения на задней грани инструмента и образованием сливной стружки с меньшим радиусом витка, что важно для многолезвийного инструмента. Чистота поверхности при применении водных растворов и эмульсии обычно уменьшается при увеличении скоростей резания и при достижении некоторой предельной величины этот эффект смазки может исчезнуть. Некоторые охлаждающие жидкости образуют на обрабатываемой поверхности окисные пленки, предохраняющие металл от коррозии. Для тех операций, где охлаждение инструмента и деталей является главной задачей, следует применять водные эмульсии, так как вода имеет по сравнению с маслами наилучшую теплоемкость и теплопроводность, благодаря которым водные эмульсии хорошо отводят тепло. Например, при шлифовании важнее обеспечить охлаждение, а не смазывание, поэтому здесь всегда применяются водные растворы и эмульсии. Специальные охлаждающие масла и их смеси используют там, где необходимо в первую очередь обеспечить смазку режущего инструмента, облегчить процесс снятия стружки и получить хорошую чистоту поверхности. Отвод тепла, образующегося при резании, увеличивает стойкость инструмента, но это не является главным. Типичным примером таких операций служат зуборезные работы. При выборе смазочно-охлаждающей жидкости необходимо учитывать следующие факторы: вид обработки и режим резания, материал и его свойства, характер образующейся стружки, требования к чистоте поверхности, способ, количество и место подвода жидкости. Сорт охлаждающей жидкости должен указываться в технологической карте на обрабатываемую деталь. По степени возрастания охлаждающей способности жидкости располагаются следующим образом: животные и растительные масла, компаундированные масла, минеральные масла, водно-масляные эмульсии, мыльная вода, щелочные водные растворы соды и тринатрийфосфата и вода. Смазывающая способность этих жидкостей возрастает в обратном порядке — от воды к маслам. Смазочно-охлаждающие жидкости должны удовлетворять следующим требованиям: не вызывать коррозии металла обрабатываемой детали, инструмента и станка; не изменять своих смазочно-охлаждающих свойств в течение длительного времени; не расслаиваться на составные части и не вспениваться, так как это мешает охлаждению и нормальной работе насоса. С целью предупреждения раздражения и заболевания кожи рук максимально допустимое содержание нафтеновых мыл в эмульсиях должно быть не более 1%, свободной углекислой щелочи — не более 0,3%, свободной едкой щелочи — не более 0,025%. Эмульсии и охлаждающие масла, обладающие неприятным запахом или выделяющие вредные пары, и газы, не должны применяться или их применение должно допускаться при наличии хорошей вытяжной вентиляции непосредственно у рабочего места. При мелком распылении охлаждающая жидкость не должна образовывать стойкого тумана, а при шлифовальных работах не вызывать засаливания шлифовального круга, кроме того, она должна легко смывать мелкую стружку и абразивную пыль. При необходимости точного визуального контроля за обработкой охлаждающая жидкость должна быть достаточно прозрачной. Смазочно-охлаждающие жидкости, как правило, не должны содержать дорогостоящих и дефицитных компонентов, их приготовление должно быть простым и не требовать сложных установок. В противопожарном отношении такие жидкости должны быть или негорючими или по крайней мере иметь высокую температуру воспламенения.
