Смазочно-охлаждающие жидкости

Смазочно-охлаждающие жидкости

В течение всего процесса обработки до 97 % механической энергии преобразуется в тепловую энергию: 80 % тепла генерируется в зоне первичного сдвига, 75 % из которых отводится стружкой, а 5 % направляется на обрабатываемую деталь; 1,8 % общей тепловой энергии вырабатывается на границе раздела инструмент-стружка, а 2 % поступает с поверхности раздела инструмент-заготовка.

Эти условия трения и температуры вызывают износ инструмента за счет различных физических механизмов, описанных в предыдущей статье, что приводит к плохой чистоте поверхности и недостаточной точности.

Смазочно-охлаждающие жидкости используются для уменьшения негативного воздействия тепла и трения на инструменты и детали. Жидкость оказывает три положительных эффекта при резании:

  • (а) охлаждение,
  • (б) смазка между стружкой и режущей поверхностью инструмента и
  • (в) отвод стружки в систему сбора стружки.

Типы смазочно-охлаждающих жидкостей

Существуют различные типы смазочно-охлаждающих жидкостей, масел, водонефтяных эмульсий, паст, гелей, туманов и газов (жидкий азот и CO2). Их получают из нефтяных дистиллятов, растительных масел или других сырьевых ингредиентов.

По разным причинам рекомендуется сократить и даже полностью исключить режущие группы. С одной стороны, стоимость жизненного цикла смазочно-охлаждающей жидкости (фильтрация, очистка и удаление остатков) напрямую влияет на затраты на производство. С другой стороны, нынешняя экологическая проблема накладывает серьезные ограничения на использование опасных веществ (таких как смазочно-охлаждающие жидкости). Таким образом, в промышленно развитых странах разрабатываются строгие правила, связанные с использованием смазочно-охлаждающих жидкостей. Эти правила становятся все более ограничительными в отношении использования смазочных материалов.

По вышеупомянутым причинам наибольший интерес представляла бы сухая обработка, но для алюминия и легких сплавов это почему-то нецелесообразно из-за склонности этих материалов прилипать к кромкам инструмента. Это также невозможно в случае титана, никеля или нержавеющей стали из-за очень высоких температур, достигаемых на границе раздела инструмент — стружка. Поэтому, принимая во внимание невозможность сухой обработки, может быть применен метод, включающий минимальный расход режущего масла, называемый минимальным количеством смазки (MQL). Этот метод заключается в впрыске высокоскоростной воздушной струи с микрокаплями биоразлагаемого масла в суспензии.

Типичная и современная система MQL

Система работает с воздухом под давлением (10-12 бар). Сжатый воздух поступает в систему и поступает в блок технического обслуживания; затем воздух проходит через регулятор давления. Затем часть воздуха поступает в подсистему, где она создает импульс масла, регулируемый с помощью частотомера и нескольких насосов, которые обеспечивают количество масла, подаваемого каждым соплом в каждый момент времени. Масло подается вверх к соплу, где образуется смесь масла с воздухом. Одновременное воздействие давления и скорости воздуха в выходном сопле приводит к распылению масла. Полученные капли масла имеют диаметр менее 2 (единиц).

При обработке закаленных (более 40 HRC в условиях финишной обработки) обычным вариантом является сухая или близкая к сухой обработка. Кроме того, для удаления стружки из зоны резания используется впрыск сжатого воздуха. Криогенное охлаждение с помощью жидкого азота в настоящее время исследуется для титановых и никелевых сплавов. Однако при обработке труднообрабатываемых сплавов наиболее распространенным методом является эмульсионная охлаждающая жидкость, содержащая 5-10% масла в воде.

Смазочно-охлаждающие жидкости

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Пролистать наверх