Выбор смазочно-охлаждающей жидкости: Максимальный срок службы инструмента

В процессах резания металлов правильный выбор смазочно-охлаждающих жидкостей позволяет улучшить условия трения между заготовкой и инструментом, снизить силы резания и температуру резания, минимизировать износ инструмента, уменьшить тепловую деформацию заготовки, тем самым повышая срок службы инструмента, производительность и качество поверхности. Жидкости для резания выполняют такие функции, как охлаждение, смазка, очистка, удаление стружки и борьба с коррозией.

Типы смазочно-охлаждающих жидкостей

Наиболее часто используемые в производстве смазочно-охлаждающие жидкости - это водные растворы, эмульсии и смазочно-охлаждающие жидкости.

(1) Водные растворы

Водные растворы состоят в основном из воды, дополненной ингибиторами ржавчины, чистящими средствами и присадками к маслам. Их основная функция - охлаждение.

(2) Эмульсии

Эмульсии представляют собой смесь минерального масла, эмульгаторов и других присадок с водой, в результате чего получается молочно-белая или полупрозрачная жидкость. Низкоконцентрированные эмульсии выполняют в основном функцию охлаждающих жидкостей и используются при грубой обработке и обычном шлифовании. Высококонцентрированные эмульсии обеспечивают отличную смазку и подходят для финишной обработки.

(3) Масла для резки

Режущие масла обычно представляют собой минеральные масла, небольшая часть которых - растительные или животные масла или композитные масла, выполняющие в основном смазывающую функцию. Чистое минеральное масло не способно образовывать прочную смазочную пленку на поверхности трения, поэтому обеспечивает плохое смазывание. В практических целях для улучшения смазки и предотвращения ржавчины в масло часто добавляют присадки, присадки для работы в условиях экстремальных давлений и ингибиторы ржавчины.

Выбор смазочно-охлаждающих жидкостей

(1) На основе материала заготовки

При обработке вязких материалов, таких как сталь, необходимы смазочно-охлаждающие жидкости. Для обработки хрупких материалов, таких как чугун и бронза, смазочно-охлаждающие жидкости обычно не используются. Для обработки труднообрабатываемых материалов, таких как высокопрочная сталь и высокотемпературные сплавы, следует выбирать смазочно-охлаждающие жидкости или эмульсии.

При обработке меди, алюминия и их сплавов нельзя использовать серосодержащие смазочно-охлаждающие жидкости из-за их коррозионного воздействия, но можно применять эмульсии или керосин. При обработке магниевых сплавов не следует использовать водные растворы во избежание воспламенения.

(2) На основе материала инструмента

Инструменты из быстрорежущей стали обладают плохой жаростойкостью и, как правило, должны использоваться с режущими жидкостями. Твердосплавные инструменты имеют хорошую твердость в горячем состоянии, жаро- и износостойки и, как правило, не требуют применения смазочно-охлаждающих жидкостей.

При необходимости можно использовать низкоконцентрированные эмульсии или синтетические смазочно-охлаждающие жидкости, но они должны наноситься непрерывно и тщательно, чтобы предотвратить разрушение лезвия из-за неравномерного нагрева и охлаждения, что может вызвать значительные внутренние напряжения.

(3) На основе метода обработки

При выполнении таких операций, как сверление (особенно глубокое), развертывание, нарезание резьбы и протягивание, когда инструмент и обрабатываемая поверхность испытывают сильное трение, следует использовать эмульсии или смазочно-охлаждающие жидкости, которые наносятся обильно. При использовании резьбонарезного, зуборезного и фасонного инструмента, который дорого стоит и трудно затачивается, а также там, где важен срок службы инструмента, следует применять масла для резания под высоким давлением или сернистые масла для резания.

Для шлифования, при котором возникают высокие температуры и образуется большое количество мелкой стружки и выбитых абразивных зерен, которые могут засорить шлифовальный круг и вызвать прижоги на заготовке, следует использовать смазочно-охлаждающую жидкость с хорошей охлаждающей и очищающей способностью, например синтетическую смазочно-охлаждающую жидкость или низкоконцентрированную эмульсию.

При шлифовании нержавеющей стали и высокотемпературных сплавов следует выбирать синтетическую смазочно-охлаждающую жидкость или высококонцентрированную эмульсию с хорошей смазкой.

(4) На основе требований к обработке

При черновой обработке, когда снимается большое количество металла и температура резания высока, следует выбирать смазочно-охлаждающую жидкость с хорошей охлаждающей способностью. При чистовой обработке, когда основной целью является повышение точности обработки и качества поверхности, следует выбирать смазочно-охлаждающую жидкость с хорошей смазкой.