§ 10. Охлаждение и смазка при обработке резанием

1. Смазочно-охлаждающие вещества оказывают большое вли­яние на резание и качество обработанной поверхности. В качестве смазочно-охлаждающих вещеетв используют, главным образом,

Рис. VI. 13. Способы подведения смазочно-охлаждающих жидко­стей в зону резания

жидкости — СОЖ, в которые иногда добавляют твердые вещества (порошки мыла и парафина, битум, воск, графит, дисульфид молиб­дена, соду и др.). Значительно реже для этой цели используют газы. Многочисленные исследования показали, что СОЖ оказывает такое влияние на процесс резания:

попадая в зону резания, смазывает трущиеся поверхности и уменьшает тренде;

проникая в микротрещины деформируемого слоя материала, снижает работу деформации;

охлаждает режущий инструмент, деформируемый слой и обра­ботанную поверхность заготовки;

смазьшая рабочие части инструмента, препятствует образованию на них схватывания инструмента со стружкой, наростов, что влечет за собой уменьшение шероховатости обработанной поверхности.

При использовании СОЖ стойкость режущего инструмента значительно возрастает, а следовательно, увеличивается допусти­мая скорость резания; обработанные поверхности имеют большую точность и меньшую шероховатость; уменьшается на 10...15 % эф­фективная мощность резания.

2. Подвод охлаждающей среды в зону резания. Эффективность действия СОЖ в значительной мере определяется способом подвода ее в зону резания. Наиболее распространен благодаря своей про­стоте подвод СОЖ сверху на срезаемый слой металла поливом (рис. VI.13,а) под давлением 0,05...0,2 МПа, но он обладает суще­ственными недостатками: мала скорость струи, велик расход жидко­сти (8... 12 л/мин), СОЖ разбрызгивается.

Более эффективно струйное или высоконапорное охлаждение, при котором тонкая струя жидкости под давлением до 3 МПа по­дается в зону резания со стороны задней поверхности (рис. VI. 13,6). Расход жидкости 0,6...4 л/мин. Струйное охлаждение значительно повышает стойкость режущего инструмента, особенно при резании труднообрабатываемых материалов (жаропрочных и титановых спла­вов), но требует применения специальных насосов и защитных уст­ройств от разбрызгивания СОЖ.

Применяют также охлаждение распыленной жидкостью, на­правленной к режущей кромке со стороны задней поверхности ин­струмента (рис. VI.13,в). Жидкость распыляется в инжекторной установке, откуда частицы жидкости сжатым воздухом выбрасыва­ются под давлением 0,2...0,3 МПа в зону резания. Распыление значительно уменьшает расход СОЖ, повышает стойкость инстру­мента, улучшает качество обработки. Метод требует тщательного соблюдения правил техники безопасности, использования специ­альных отсасывающих устройств.

В некоторых случаях, например при точении или сверлении хрупких материалов, инструмент или зону резания охлаждают прокачиванием охлаждающей жидкости по внутренним каналам в инструменте (резец, сверло — рис. VI.36,в,г). В некоторых слу­чаях, например при глубоком сверлении, подаваемая под давлением

2. .2,5 МПа СОЖ не только охлаждает зону резания, но и вымы­вает стружку.

Для охлаждения хрупких материалов, когда образуется струж­ка скалывания, довольно часто используют газы (азот, сжатый воздух, углекислоту), подаваемые под давлением в зону резания. Стружка газовой струей удаляется в специальные сборники.