Введение
Смазочно-охлаждающие материалы (СОЖ) играют важную роль в обработке заготовок резанием, улучшая качество обработки и увеличивая срок службы инструмента. В современных условиях производства правильный выбор и применение СОЖ критически важны для достижения высокой точности и эффективности. Эти материалы уменьшают трение, отводят тепло и предотвращают коррозию.
Существует множество типов СОЖ, включая водорастворимые эмульсии, масла, синтетические и полусинтетические жидкости, каждый из которых имеет свои особенности и требует внимательного выбора в зависимости от условий обработки и типа материала.
В статье рассматривается влияние СОЖ на процессы резания, их классификация и современные тенденции в машиностроении. Исследование данной темы поможет понять значимость СОЖ в производственном процессе и выявить пути оптимизации их применения для повышения эффективности обработки.
Более детально рассмотрен влияние СОЖ на процесс резания титановых труднообрабатываемых сплавов
Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).
Аббревиатура СОЖ в производстве и металлообработке расшифровывается как “смазочно-охлаждающая жидкость”, также употребляется термин СОТС — “смазочно-охлаждающие технологические средства”. СОЖ — это многокомпонентные составы, главным назначением которых является охлаждение и смазка инструментов и обрабатываемых деталей из черных и цветных металлов и сплавов. Они уменьшают трение и защищают инструменты и заготовку от перегрева и коррозии, эффективно удаляют абразивную пыль и мелкую стружку из рабочей зоны, предотвращают быстрый износ основных элементов оборудования.
Виды и характеристики СОЖ
Основными техническими характеристиками СОЖ являются плотность и вязкость, которые зависят от состава и определяют их смазывающие и охлаждающие качества. Также важным свойством охлаждающей жидкости является температура замерзания, определяющая условия, в которых возможно применение смазки.
В зависимости от состава, СОЖ подразделяются на две группы:
1) масляные
2) водосмешиваемые (синтетические и полусинтетические).
Масляные СОЖ
Масляные СОЖ — это чистые минеральные масла (вязкость 2 — 40 мм2/с при 50°С) или с добавками разнообразных функциональных присадок (противозадирные, антифрикционные, антитуманные, антикоррозионные и пр.). Производятся из нефтепродуктов, в связи с чем относятся к горючим жидкостям.
Имеют отличные смазывающие свойства, но при этом отмечается ряд недостатков: низкая способность к охлаждению, испаряемость и высокий уровень пожарной опасности. Масляные смазочно-охлаждающие жидкости не требуют специального приготовления, они выпускаются готовыми к применению.
Синтетические и полусинтетические СОЖ
Водосмешиваемые СОЖ в своем составе содержат различные органические и неорганические вещества, среди которых: спирты, вода, эмульгаторы, электролиты, биоциды, ингибиторы коррозии, противозадирные присадки и пр.
Преимущества этого вида эмульсолов — невысокая стоимость, простота приготовления рабочих эмульсий, низкая пожароопасность, хорошие охлаждающие свойства. Недостатки — пенообразование, высокая степень биопоражения микроорганизмами и расходы на утилизацию.
Классификация водорастворимых СОЖ
Поставка водосмешиваемых эмульсолов осуществляется в виде концентрата, который используется для приготовления рабочих эмульсий непосредственно на месте применения. При этом обязательным условием получения качественного продукта является правильное разбавление концентрата водой — он добавляется в воду и тщательно перемешивается.
Эта группа включает три основных разновидности СОЖ с разной дисперсностью основного компонента:
- Эмульсионные: грубодисперсные продукты, получаемые путем разбавления водой эмульсолов, содержащих до 85% минеральных масел. Вследствие смешивания эмульсола и воды в концентрации 5-30% образуется эмульсия белого цвета, обладающая высокими смазывающими характеристиками.
- Полусинтетические: концентрированные продукты с коллоидной степенью дисперсии, содержат до 50% минеральных масел. Рабочий полупрозрачный раствор концентрацией 1-10% получают при смешивании с водой. Он в равной мере характеризуется хорошими смазывающими и охлаждающими свойствами.
- Синтетические: концентраты, не содержащие масел, имеют молекулярную степень дисперсности. Основные компоненты: поверхностно-активные вещества (ПАВ), вода, водорастворимые полимеры и присадки. Рабочий раствор в концентрации 1-10% обладает высокими охлаждающими свойствами.
СОЖ для обработки титановых сплавов.
Обработка титановых сплавов представляет собой сложный и ответственный процесс, требующий особого внимания к выбору смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Эти сплавы известны своими уникальными механическими свойствами. Однако именно эти характеристики создают определенные трудности при их обработке, и правильный выбор СОЖ становится критически важным для достижения высоких результатов.
Так как титановые сплавы имеют низкую теплопроводность, что приводит к накоплению тепла в зоне резания, что требует от СОЖ способности эффективно отводить тепло и предотвращать перегрев, что может негативно сказаться на качестве обработки и сроке службы инструмента.
Кроме того, сложные механические свойства титановых сплавов, такие как высокая прочность и жесткость, создают дополнительную нагрузку на инструмент. Это требует использования СОЖ с высокими смазочными свойствами, чтобы минимизировать трение и износ. В противном случае это может привести к быстрому выходу инструмента из строя и снижению качества обработки.
Коррозионная стойкость также является важным фактором при выборе СОЖ. Титановые сплавы подвергаются коррозии, поэтому СОЖ должны обеспечивать защиту от коррозионных процессов и окисления.
Наконец, Жесткая и мелкая стружка может забивать систему охлаждения, что требует выбора СОЖ, способствующих лучшему удалению стружки. Это обеспечит стабильного процесса и предотвращения перегрева.
Заключение
Смазочно-охлаждающие материалы (СОЖ) играют ключевую роль в обработке титановых сплавов, улучшая качество и увеличивая срок службы инструмента. Правильный выбор СОЖ необходим для повышения эффективности производственных процессов.
В статье рассмотрены виды СОЖ и их применение при обработке титановых сплавов, подчеркивая важность высоких смазочных и охлаждающих свойств.
Следует отметить, что данные выводы являются личным мнением и могут быть субъективными, не претендуя на абсолютную истинность. Надеюсь, что исследование поможет лучше понять значимость СОЖ в обработке материалов.