1 Роль зовнішнього середовища|середи| при різанні металів

 

 Напруженість процесу різання, інтенсивність зношування ріжучого інструменту і якість обробленої поверхні залежать від властивостей того зовнішнього середовища|середи|, в якому здійснюється різання. Що оточує зону різання атмосферне повітря є|з'являється| активним природним зовнішнім середовищем|середою|, що благотворно впливає на процес різання. Кисень повітря активно бере участь в утворенні плівок оксидів на поверхнях інструменту і оброблюваного матеріалу. Ці плівки екранують сили молекулярної взаємодії і запобігають адгезійному схоплюванню|схвачуванню| і утворенню містків холодного зварювання інструментального і оброблюваного матеріалів. Різання у вакуумі, без кисню, практично неможливо, замість утворення звичного виду стружки відбувається|походить| те, що грудкує шару металу, що зрізається, на передній поверхні інструменту; різання відбувається|походить| нестійкий з|із| великими коливаннями сили різання, ривками і грубою вібрацією. Для поліпшення|покращання| трибологічної| обстановки в зоні різання застосовують штучні технологічні середовища|середу|. Направлена|спрямована| зміна властивостей цих середовищ|середи| є|з'являється| одним з шляхів|колій| управління процесом різання і зношування ріжучих інструментів. Середовища|середа|, що штучно вводяться|запроваджують| в зону різання, можуть бути рідкими, твердими або газоподібними.

Найчастіше як зовнішні середовища|середа|, що благотворно впливають на процес різання і зношування ріжучих інструментів, відвіку|здавна| застосовуються різні рідини, що змащувальний-охолоджують (ЗОР). Перші дослідження впливу рідин, що змащувальний-охолоджують, на процес різання і якість оброблюваної поверхні проведені в нашій країні на початку 20-го століття. По своєму складу і виду основи рідини, що змащувальний-охолоджують, підрозділяються на три групи: масляні|олійні| рідини, водні емульсії мінеральних масел|мастил| і синтетичні рідини.

Масляні|олійні| ЗОР є мінеральними маслами|мастилами|, в які додані|добавляти| антифрикційні, антиадгезійні, противозадирні| і інші присадки|добавки| і інгібітори корозії. Активними (ріжучими) присадками|добавками| служать масла|мастила| і жири рослинного і тваринного походження і речовини, що містять|утримують| фосфор, хлор, сірку. Загальний|спільний| об'єм|обсяг| присадок|добавок| в масляних|олійних| ЗОР може доходити до 40%.

Водні емульсії мінеральних масел|мастил| готуються з|із| води і емульсолів|. Вміст емульсолу| у воді зазвичай|звично| буває від 2 до 10%, залежно від виду виконуваної операції і напруженості режиму різання. До складу емульсолів| входять: мінеральне масло|мастило|, емульгатори, інгібітори корозії, бактерицидні, антизнос, антипінні і інші присадки|добавки|. При змішуванні емульсолу| з|із| водою утворюється непрозора емульсія молочно-білого кольору|цвіту|.

Синтетичні ЗОР є водними розчинами водорозчинних полімерів, поверхнево-активних речовин (ЛІГШИ|пасти|) і інгібіторів корозії.

Рідини, що змащувальний-охолоджують, подаються в зону різання, надають|роблять| змащувальну|мастильну|, охолоджуючу і миючу дії. Роль і значення кожної з цих дій залежать від виду операції механічної обробки і властивостей оброблюваного і інструментального матеріалів.

Миюча дія ЗОР полягає в образуванні|утворенні| на дрібних|мілких| частинках|частках| стружки, наросту і продуктах зносу адсорбційних плівок, що перешкоджають їх злипанню. В результаті|унаслідок| частинки|частки| легко несуться струменем ЗОР, що приводить|призводить| до зменшення абразивного зносу ріжучого інструменту. Дія ЗОР, що охолоджує, виявляється, як в поглинанні теплоти, що вже виділилася, так і в усуненні або зменшенні причин її виділення. Зменшення температури в зоні різання і охолоджування|охолодження| ріжучого інструменту сприяють збереженню|зберіганню| ріжучих властивостей інструменту і зносостійкості інструментального матеріалу.

Змащувальна|мастильна| дія ЗОР полягає в образуванні |утворенні| на поверхнях, що труться, різних по своїй физико-хімічній|фізико-хімічній| природі плівок, що зменшують сили тертя і знос контактуючих поверхонь шляхом запобігання або обмеження явищ адгезії і схоплювання|схвачування| оброблюваного матеріалу з|із| матеріалом ріжучого інструменту.

В даний час|нині| думка більшості дослідників схиляється до того, що змащувальна|мастильна| дія ЗОР є|з'являється| їх основною і найбільш значущою дією у всьому можливому діапазоні швидкостей і температури різання.

Роботами академіка П.А. Ребіндера і його школи встановлене|установлене|, що спільно з|із| зовньшьозмазувальною| дією адсорбційних плівок рідини, що змащувально-охолоджують, в певних умовах можуть надавати|робити| “внутрішню змащувальну|мастильну| дію”. Поверхнево-активні речовини, що входять до складу рідин, що змащувальний-охолоджують, проникають в зону деформації по плоскості|площині| ковзання в окремих зернах оброблюваного металу і тим самим полегшують процес пластичної деформації шару, що зрізається. Продукти розпаду адсорбованих поверхнево-активних речовин упроваджуються|запроваджують| в кристалічну решітку найбільш деформованих зерен металу, переводячи|перекладати| його в крихкіший стан|достаток|. Таке окрихчування|крихчення| приводить|призводить| до зменшення величини граничної пластичної деформації шару, що зрізається, перед руйнуванням і зменшення роботи різання.