3. Способы подачи сож

Применяют следующие основные способы подач СОЖ в зону резания лезвийным инструментом (таб. 1.):

• свободно падающей струей;

• напорной струей;

• струей воздушно-жидкостной смеси /в распыленном состоянии/;

• через каналы в теле режущего инструмента.

1.3.1 Подача смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания поливом свободно падающей струей. В практике машиностроения наиболее часто СОЖ подается в зону резания поливом в виде свободно падающей струи.

Давление жидкости обычно находится в пределах от 0,02 до 0,05 МПа и обеспечивается насосом. Количество подаваемой в зону резания СОЖ зависит от вида ее основы (водная или масляная), вида выполняемой операции и напряженности режима резания. На универсальных станках весом до 10 т жидкость подается в количестве от 2 до 20 л/мин. В некоторых случаях механической обработки (на многошпиндельных автоматах, зубообрабатывающих станках и других) поток СОЖ используется одновременно и для уноса стружки. Количество СОЖ для этих случаев рассчитывается по опытно-статистическим формулам.

Но этот способ подачи жидкости в зону резания обладает рядом недостатков: большой расход жидкости (10-16 л/ч), разбрызгивание, слабое смазочное действие.

1.3.2 Подача смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания напорной струей.

При этом способе СОЖ подается в зону резания со стороны задней поверхности резца в виде тонкой струи под давлением 20 – 30 атмосфер. Этот метод позволяет многократно повысить стойкость режущего инструмента по сравнению с резанием при поливе СОЖ. Так, стойкостные испытания показали, что при точении стойкость быстрорежущих резцов при подаче в зону резания высоконапорной струи СОЖ увеличивается более чем в 6 раз по сравнению с резанием при поливе СОЖ; Метод охлаждения и смазки высоконапорной струей жидкости является весьма эффективным, однако он до настоящего времени не получил широкого применения в промышленности из-за весьма серьезных присущих ему недостатков. Одной из причин, сдерживающих применение метода, является сильное разбрызгивание упругой и опасной струи жидкости, выходящей из сопла под большим давлением со скоростью 50 – 80 м/с. Другой причиной является трудность обеспечения герметичности подвижных соединений магистралей для подвода жидкости, работающих под давлением 20 – 30 атмосфер. Также к недостаткам этого метода можно привести: трудность обеспечения в производственных условиях нужного направления струи СОЖ на режущую кромку инструмента; необходимость тщательной очистки СОЖ, чтобы исключить засорение сопла; необходимость оснащения станка специальной насосной станцией. По этим причинам метод применяется в настоящее время только при обработке трудно обрабатываемых материалов и в других случаях, где крайне необходимо повышение стойкости инструмента любыми техническими средствами.

1.3.3 Подача СОЖ в распыленном состоянии. Сущность метода охлаждения и смазки распыленной жидкостью заключается в том, что СОЖ распыливается в специальном распыливающем устройстве сжатым воздухом и подается в зону резания в виде воздухо-жидкостной смеси. При выходе из сопла воздушно-жидкостная смесь расширяется, вследствие чего происходит понижение ее температуры на 10-12 °C. Когда частицы жидкости попадают на нагретые поверхности заготовки и инструмента, они мгновенно испаряются и отводят большое количество теплоты. Для образования воздухо-жидкостной смеси используются специальные распылительные установки разных конструкций.

Достоинством этого способа охлаждения является то, что при небольшом расходе жидкости (200-400 г/ч) эффективно используются ее смазочные и охлаждающие свойства, а также происходит увеличение стойкости инструмента, жидкость не разбрызгивается и не требует устройств для ее сбора, а зона резания остается всегда открытой для наблюдения.

Подачу СОЖ в распыленном состоянии применяют в следующих случаях: на операциях, где применение СОЖ поливом невозможно; при обработке некоторых труднообрабатываемых материалов, когда полив не эффективен; при необходимости оздоровления условии труда; для уменьшения температурных деформации деталей в процессе обработки. Аэрозоли с успехом применяют на агрегатных станках, автоматических линиях и станках с ЧПУ, в том числе многооперационных.

1.3.4 Подача СОЖ по каналам в теле инструмента весьма эффективна, но осуществима для ограниченной номенклатуры инструментов. Общеизвестно, что при прорезании канавок и отрезании нагрев настолько интенсивен, что СОЖ практически испаряется еще до того момента, когда она может достигнуть режущей кромки. Даже повысив давление СОЖ при поливе сверху или приблизив наконечник распылителя к передней поверхности пластины, не удается принципиально улучшить отвод теплоты из зоны резания . Указанную проблему можно решить двумя способами:

Способы подачи СОЖ при обработке заготовок лезвийными инструментами

№	Способ подачи СОЖ
1	Свободно падающей струей (поливом)
2	Под давлением через сопловые насадки (напорной струей)
3	В распыленном состоянии (в виде струи воздушно-жидкостной смеси)
4	Через каналы в инструменте с выходом в зону резания под давлением

Области применения основных способов подачи СОЖ при обработке заготовок лезвийными инструментами

Технологическая операция	Способы подачи СОЖ (номер по табл. 1)
	Предподч ительные	применяемые	Редко применяемые
Токарная обработка поверхностей: наружных внутренних	1,2 1	3 3	4 2,4
Сверлильная: сверление,рассверливание, зенкерование,развертывание Глубинное сверление	4 4,2	1,3 -	2 -
Резьбонарезание: метчиками и плашками фрезами	4 1	1 3	- -
Фрезерная	1	3	2,4
Зуборезная	1	3	2
Протяжная	2,4	1,3	-