НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Р.Е.АЛЕКСЕЕВА
Кафедра «Компьютерное проектирование
металлообрабатывающих и инструментальных систем»
Технология применения сож в металлообработке Лекция по дисциплине «Резание материалов»
Н.Новгород
2008
1. Функциональное назначение сотс
СОТС (смазочно-охлаждающие технологические средства) оказывают влияние на процесс резания через свои функциональные свойства:
Смазочные. Действие состоит в уменьшении схватывания, трения, задира, изнашивания. Чем выше смазочные характеристики, тем лучше все параметры обработки резанием - производительность, период стойкости инструмента, шероховатость обработанной поверхности, наростообразование, температура в зоне обработки. Элементы, повышающие смазочные свойства СОТС - органические масла, S, P, Cl, F - вводятся в состав СОТС в виде присадок для повышения антизадирных и антиизносных свойств.
Смачивающие и проникающие свойства основаны на способности проникать в зону контакта. Действие обеспечивается добавкой ПАВ (поверхностно-активных веществ), которые уменьшают поверхностное натяжение СОТС, способствуют растеканию по обрабатываемой поверхности.
Охлаждающие свойства основываются на способности улучшать теплоотвод и снижать температуру в зоне обработки. На охлаждающие свойства СОТС влияют вязкость, теплопроводность, удельная теплоемкость СОТС.
Моющие свойства необходимы для исключения абразивного воздействия в процессе обработки и для защиты обработанных поверхностей в послеоперационный период. Действие обеспечивается добавкой ПАВ.
Режущие и пластифицирующие свойства. В основе действия лежит эффект Реббиндера - механические свойства обрабатываемого материала изменяются под воздействием поверхностных физико-химических процессов (происходит «охрупчивание» обрабатываемого материала). Обеспечивается добавкой ПАВ.
Классификация, внутренняя структура и характеристика сотс
К
лассификация
СОТС
Внутренняя структура СОЖ
Полусинтетические СОЖ по внутренней структуре занимают промежуточное положение между эмульсионными и синтетическими жидкостями.
Анализ свойств СОЖ
Подсистема
СОЖ является составной частью
технологической металлорежущей системы,
выполняющей функции охлаждения и смазки
зоны обработки. Под воздействием мощных
возмущающих факторов при резании
функциональные и сопутствующие свойства
СОЖ могут изменяться, превращая жидкость
в непригодную для использования.
Требования к исходным свойствам СОЖ, а
также ограничения по допустимым
параметрам качества в процессе
эксплуатации регламентируются
техническими условиями на применяемую
жидкость, санитарно-гигиеническими
нормативами и требованиями экологической
безопасности производств. Функциональные
свойства СОЖ проконтролировать в
процессе эксплуатации не представляется
возможным. Оценка производится по
сопутствующим свойствам, коррелирующимися
с функциональными.
Краткая характеристика жидкостей по сопутствующим эксплуатационным свойствам при сравнительно равных функциональных:
Эмульсионные СОЖ (на органической основе) - малоактивны по отношению к человеку; сравнительно дешевы (ориентировочное стоимостное соотношение с синтетическими СОЖ 1:3); легко контролируются при эксплуатации; коррозионно не активны; биологически неустойчивы; представляют некоторые трудности при приготовлении и утилизации. Эмульсионные СОЖ достаточно хорошо изучены с точки зрения применения в металлообработке и взаимовлияния на человека и окружающую среду.
Синтетические СОЖ - менее концентрированные; проще в приготовлении и при разбавлении; трудноконтролируемые по составу; более активны по отношению к человеку при высокой концентрации; коррозионно активны при малой концентрации; значительно дороже эмульсионных. Синтетические СОЖ создают значительные трудности в эксплуатации при взаимодействии с маслами утечки станочных гидросистем. При утилизации и сливе на очистные сооружения трудноотделимы от водной основы.
Полусинтетические СОЖ занимают промежуточное положение по свойствам.
Нормативами оговариваются следующие контролируемые показатели качества СОЖ: водородный показатель рН; концентрация компонентов; содержание микроорганизмов; содержание механических примесей; содержание «инородного» масла; дисперсность масляной фазы (для эмульсионных СОЖ); балл коррозионной активности.
Методы контроля оговариваются ГОСТами. Кроме того, поставщик концентрата СОЖ в технических условиях на жидкость обязан указать перечень контролируемых параметров и методы их контроля.
Используемые методы контроля
Концентрация - рефрактометр (по преломлению света); кислотное разложение.
рН - индикаторные полоски (меняют цвет); электронные рН-метры.
Содержание бактерий - метод ТТХ (трифенилтетразолий хлористый, изменяет цвет в зависимости от количества бактерий), индикаторные полоски.
Балл коррозионной активности - метод отпечатков.