48. Смазывающе-охлаждаюшие технологические средства и их влияние на качество поверхностного слоя.
Смазывающе-охлаждающие технологические средства
и их влияние на качество обработки
СОТС служат для:
-
Снижения температуры в зоне резания;
-
Снижения трения режущей поверхности инструмента об обрабатываемую поверхность;
-
Облегчения процесса пластического деформирования металла при резании.
Совместно с СОТС используются активные присадки в виде серы, фосфора, хлора. При высоких температурах и давлениях эти присадки образуют с материалом контактных поверхностей соединения, снижающие трение. Кроме того, активные молекулы присадок оседают на поверхности микротрещин и оказывают расклинивающее влияние, способствуя разрушению обработанного поверхностного слоя.
В зависимости от исходного физического состояния различают СОТС:
-
жидкие;
-
газообразные;
-
твердые.
К жидким СОТС относятся водные растворы, разного рода эмульсии, а также минеральные животные и растительные масла, керосин.
К газообразным СОТС относятся кислород, водород, углекислый газ. Они реагируют с материалом поверхности заготовки, образуя разделительные пленки, снижающие твердость материала заготовки. Это уменьшает износ инструмента и снижает шероховатость обработанной поверхности.
Практическое применение кислорода в качестве СОТС состоит в обдуве струей газа зоны резания при обработке коррозионно-стойких металлов, а также при заточке режущего инструмента из инструментальных сталей и твердого сплава.
Применение инертных газов (аргона и гелия) позволяет создать защитную среду, которая предотвращает контакт режущих поверхностей инструмента с активными газами окружающей среды.
Твердыми СОТС являются порошки парафина и воска. Последнее время широко используется дисульфид молибдена МоS2. Это твердые СОТС используют в качестве добавки в жидкие СОТС, либо наносятся непосредственно на режущий инструмент распылением или натиранием карандашом. Такой современный вид смазки сохраняет свои смазывающие свойства в широком диапазоне температур (-70°…380°С).
Использование быстрорежущего инструмента с покрытием из МоS2 повышает стойкость режущего инструмента при обработке труднообрабатываемых материалов в 1,5 – 2 раза.
Жидкие и газообразные СОТС обладают как смазывающим, так и охлаждающим эффектом.
В зависимости от преобладания того или иного эффекта различают две большие группы СОТС:
1. С максимальным смазывающим эффектом (масла, керосин, сульфофрезол);
2. С максимальным охлаждающим эффектом (эмульсии, водные растворы).
Традиционный представитель СОТС первой группы – сульфофрезол. Главным недостатком его является токсичность.
Для повышения смазывающего эффекта в жидкие СОТС этой группы добавляют мелкодисперсные порошки ПАВ.
Применение минеральных масел с добавками серы снижает мощность резания до 10%, а использование сульфофрезола снижает мощность резания до 20%, при этом скорость резания можно увеличить на 25%.
Вторая группа СОТС в основном представлена эмульсиями (двухфазная система из несмешивающихся жидкостей). Охлаждение в 125 раз меньше чем у сульфофрезола.