1.4 Обработка без смазки и охлаждения

В современной металлообработке все большее распространение получает обработка без смазывающей и охлаждающей жидкости (СОЖ). Точение и фрезерование – типичные операции, где можно отказаться от применения СОЖ (рисунок 8). Немаловажными факторами при принятии решения об отказе от использования СОЖ является стоимость её покупки, использования и утилизации, что иногда составляет до 15 % себестоимости изготовления детали.

Рисунок 8 – Обработка детали с применением и без применения СОЖ

Современные сменные многогранные пластины способны выполнять обработку без охлаждения. Развитие инструментальных материалов и износостойких покрытий привело к тому, что пластины выдерживают более высокие температуры, чем раньше, и прекрасно сопротивляются пластической деформации и развитию термотрещин. Применение СОЖ может даже негативно сказаться на работоспособности инструмента, поскольку СОЖ делает терморежим пластины нестабильным. К тому же на многих операциях охлаждающая жидкость или вовсе не попадает в зону резания, или попадает в недостаточном количестве.

Более высокая температура в зоне обработки является, во многих случаях, позитивным фактором, если сплав режущей пластины выбран верно. Большинство современных твердых сплавов с покрытием разработаны с учетом их применения при обработке без СОЖ. Образование нароста и неудовлетворительное стружколомание являются примером негативного влияния низкой температуры в зоне резания. Некоторые обрабатываемые материалы и виды операций могут оказывать неблагоприятное воздействие на процесс обработки вследствие колебания температуры.

Однако сухая обработка не подходит для всех случаев обработки. Определенные материалы, например, жаропрочные сплавы требуют обязательного охлаждения для снижения температуры резания. Кроме того, для эффективного выполнения таких операций, как глубокое сверление, растачивание и т.п., необходимо применение СОЖ для эвакуации стружки. В отдельных случаях жидкость можно заменить сжатым воздухом. Некоторые виды обработки сопровождаются значительным теплообразованием, при этом большая часть тепла уходит в стружку, что может повысить температуру узлов станка и оснастки. Если это не допустимо, следует применять СОЖ.

Тип операции, обрабатываемый материал, форма детали, требования по точности изготовления и используемое оборудование – все это должно приниматься во внимание при оценке возможности получения преимуществ от обработки без использования СОЖ. При такой обработке обычно требуется вести измерения с необходимой коррекцией, которую легко можно определить. В таких операциях, как нарезание резьбы, развертывание, растачивание, отрезка и обработка канавок, небольшое количество смазки может быть использовано в качестве альтернативы.

При правильном применении сухая обработка обеспечивает:

• повышение производительности;

• улучшенное стружкообразование;

• снижение себестоимости обработки;

• усовершенствованное управление стружкообразованием;

• улучшенные условия эксплуатации.