Применение смазочно-охлаждающих жидкостей при фрезеровании

Аббревиатура СОЖ обозначает смазочно-охлаждающая жидкость, а её влияние на технологический процесс изготовления деталей можно считать комплексным. СОЖ применяют во время фрезерования и других видов обработки, которые выполняются с помощью инструмента абразивного или лезвийного вида. Эти жидкости значительно увеличивают стойкость инструмента и снижают затраты энергии, которые уходят на сам процесс резки. Также использование СОЖ благотворно влияет на точность выполняемой обработки.

При подаче СОЖ в зону резания происходит уменьшение температуры и как следствие повышается его износостойкость, а также, что не маловажно, заготовка меньше деформируется в процессе такой обработки.

У смазочно-охлаждающей жидкости есть смазывающее свойство, которое способно обеспечить снижение силы трения, наблюдаемой между поверхностью кромки технологического инструмента и поверхностью резания. Кроме того, происходит снижение внутреннего трения срезаемого слоя металла. Некоторая часть смазывающих охлаждающих жидкостей имеет такие химические свойства, которые позволяют снизить, как силу трения, так и силу резания.

Большинство СОЖ считаются поверхностно-активными и обладают способностью прочно удерживаться на поверхности металла с помощью образующейся масляной устойчивой пленки, способствующей снижению силы трения. Также СОЖ обладает расклинивающим действием на металл, если в её состав входят специальные добавки.

Были проведены исследования, которые установили интересный факт. Удлиненные молекулы, содержащиеся в поверхностно-активных веществах, способны проникать в микротрещины, имеющиеся на поверхности металла. Эти молекулы, располагаясь внутри трещин, ориентируются в определённом порядке и вызывают расклинивающее действие. Они ослабляют связь между частицами металла и помогают отделять от основного куска слой металла. Кроме того, СОЖ способствует облегчению перемещения частиц металла, по вновь образовывающимся плоскостям скольжения.

Например, если стальная заготовка фрезеруется с помощью специального масла (сульфофрезол) с активной добавкой в виде серы, то мощность, которую предстоит затратить для резки, снизится вплоть до 40%.

Одним из самых простых средств, помогающих охладить зону резки, можно назвать воду. Чтобы обезопасить деталь, которая обрабатывается, и некоторые части станка от коррозии, в жидкость немного добавляют кальцинированной соды.

В машиностроении очень широко применяются эмульсии, которые поставляются в концентрированном виде – эмульсолы.

Эмульсией можно назвать двухфазную дисперсную систему, которая будет состоять из двух разных жидкостей. При этом одна из жидкостей распределяется в другой в виде капель сферической формы.

На производстве в основном используют водные эмульсии, которые состоят из воды и минерального масла. Чтобы не допускать слипания капель между собой, в раствор добавляется эмульгатор. Это вещество должно образовывать на поверхности специальную пленку для защиты. В качестве эмульгаторов могут быть различные виды мыла.

Если сравнивать эмульсию с содовой водой, то она значительно выигрывает, потому что с ее помощью можно не только охладить место резки, но и смазать поверхности. Минеральные масла способны значительно снизить трение, возникающее при контакте инструмента с металлом, а также смачивают сами поверхности.

Некоторые эмульсии, как упоминалось выше, имеют в своем составе поверхностно-активные вещества, которые обладают расклинивающим действием. Это может быть фосфорорганические соединения, сера или хлор. Подобные добавки могут облегчить резку и значительно повысить стойкость инструмента.