Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ): классификация, применение

Процесс металлообработки неотъемлемо связан с сильным трением, которое возникает между заготовкой и инструментом. Особенно это проявляется при токарных и фрезерных работах, когда резец сильно нагревается, при холодном выдавливании, скоростной многопозиционной высадке. Интенсивное трение способствует преждевременному износу инструмента, пластической деформации заготовки, изменению свойств металла вследствие перегрева. Для уменьшения силы трения и понижения температуры необходима специальная смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ).

Параметры классификации смазочно-охлаждающих жидкостей

Общее классифицирование смазочно-охлаждающих жидкостей осуществляется по нескольким основным параметрам:

• По происхождению компонентов. Выпускаются масляные СОЖ, основу которых составляют нефтяные масла, животные или растительные жиры.
• По способу компоновки. Эмульсол – готовый продукт с длительным сроком хранения или технические СОЖ, приготавливаемые непосредственно перед применением из концентрата в соответствии с ГОСТ.
• По отрасли применения. Производится различные виды СОЖ для разных рабочих условий применения. Синтетическая смазочно-охлаждающая жидкость для операций пластического деформирования, СОЖ для токарных или фрезерных станков.
• По физико-механическим показателям – вязкости, кислотному числу, температуре вспышки. Последняя характеристика обуславливает применение масляных СОЖ для горячей штамповки.

Классификация СОЖ по составу

По составу различают СОЖ следующих видов:

• Масляные – составы из компонентов, которые не смешиваются с водой. Базой масляных СОЖ являются парафиновые, минеральные или нефтяные масла (60-95%). Для усиления эффективности против износа, фрикционности, коррозии в состав включаются различные присадки и ингибиторы. Масляные СОЖ обладают отличными смазывающими свойствами. Используются для мягких металлов при простых режимах работы.
• Минеральные – основа производится из нефти методом каталитического гидрирования. Для повышения эффективности в состав включаются присадки из жиров, хлора, серы, соединений фосфора. Эти составы применяются при таких видах металлообработки, как: резание стали, алюминия, латуни, резьбонарезные работы, фрезерные работы по легированным сталям.
• Водосмешиваемые – водный раствор на минеральной основе. Эти составы обладают отличными охлаждающими свойствами и низкой токсичностью, но при этом невысокими смазочными характеристиками. Сфера применения – легкий и средний режим точения меди и бронзы, фрезерование и сверление всех видов цветных металлов, шлифование и штамповка стали.
• Синтетические и полусинтетические – смесь воды, поверхностно-активных веществ, водорастворимых полимеров, антипенных и антибактериальных присадок, ингибиторов коррозии. Для увеличения смазывающих свойств в синтетические составы также вводят противоизносные присадки.
• Эмульсии – составы с повышенной концентрацией дисперсных частиц. Снижают степень износа инструмента и оборудования практически во всех операциях по металлообработке.

Структура и механизм действия СОЖ

Повсеместное использование СОЖ в процессах металлообработки обусловлено эффективным разделением трущихся поверхностей заготовки и инструмента и снижению их температуры. Наиболее эффективная смазочно-охлаждающая жидкость может включать в свой состав следующие компоненты:

• Основу из синтетических масел или животных жиров.
• Присадки, повышающие антифрикционные и противозадирные показатели.
• Компоненты, препятствующие расслоению состава при хранении.
• Присадки, препятствующие коррозии и разрушению.
• Компоненты, уменьшающие пенообразование и улучшающие смачиваемость поверхностей при металлообработке.

Применение СОЖ

Смазочно-охлаждающие жидкости применяются для смазки и охлаждения рабочей зоны при металлообработке. Свойства СОЖ дают возможность снизить трение в зоне обработки, тем самым снижая износ инструмента, увеличивая качество продукции, улучшая интенсивность технологического процесса и, как следствие, общую производительность труда.

Благодаря своим смазывающим свойствам СОЖ хорошо снижают силу трения между поверхностью заготовки и кромкой режущего инструмента, внутреннее трение в срезаемом слое металла. Отдельные технические смазки обладают химическими свойствами, которые способствуют уменьшению не только силы трения, но и силы резания. Большинство СОЖ – поверхностно-активные вещества с высокими адсорбционными свойствами. Они способны образовывать устойчивую пленку на поверхности металла, которая существенно снижает трение. Некоторые специальные поверхностно-активные присадки оказывают на металл "расклинивающее" действие. Удлиненные молекулы таких добавок попадают в микротрещины на поверхности металла, подобно клину, тем самым ослабляя связь между частицами материала. Таким образом, СОЖ «помогает» рабочему инструменту срезать слой от основного металла.

Наиболее распространенные составы СОЖ для станков

Для металлообработки на токарных и фрезерных станках производятся следующие виды жидкостей:

• Эмульсолы на основе минеральных и нефтяных масел.
• Эмульгаторы с синтетическими жирными кислотами.
• Токарные и фрезерные работы, предусматривающие быстрорежущую обработку нержавеющих и легированных сталей, производятся по ГОСТ 38.01445-88. Для этих целей предусмотрены синтетические составы, основу которых составляют талловые масла, высокоатомные спирты, триэтаноламин.
• Сульфофрезолы – смеси высокоочищенного масла и серосодержащих составов. Не содержат воды, щелочей, кислот. Такие СОЖ для станков эффективно снижают трение, не вызывают коррозии.

Применение СОЖ для обработки металла давлением

Данный способ металлообработки сопровождается значительными удельными усилиями и относительным проскальзыванием между заготовкой и инструментом. СОЖ, используемые в таких технологических процессах, должны обладать значительно большей вязкостью. Характерными особенностями составов для металлообработки давлением являются:

• Достаточная вязкость.
• Стойкость против разрушения и расслоения при высокотемпературных режимах.
• Применяются воднографитовые составы с включением тонкочешуйчатого графита на основе масляной суспензии.

Особенности применения смазочно-охлаждающих жидкостей

Для более эффективного использования СОЖ следует учитывать несколько простых правил.

• Минимальный расход жидкости, независимо от того, водный раствор это или эмульсия – 10-15 л/мин.
• Очень важно, чтобы подача СОЖ осуществлялась в место образования максимального количества тепла. При токарной обработке – это участок, на котором стружка отделяется от заготовки.
• Подачу смазочно-охлаждающей жидкости следует осуществлять сразу. При подаче СОЖ спустя некоторое время сильно нагретый резец будет резко охлаждаться, что приведет к образованию в нем трещин.
• Смазочно-охлаждающая жидкость не применяется при токарной обработке хрупких металлов (бронза, чугун, др.). При точении таких материалов образуется мелкая стружка, которая, смешиваясь с СОЖ, может забивать рабочие узлы станка (каретка, суппорт, направляющая станина), что приводит к преждевременному износу и поломке этих узлов.

Производство и хранение смазочно-охлаждающих жидкостей

Помимо готовых составов долгого хранения, выпускаются концентраты и компоненты для приготовления жидкостей, адаптированных к условиям конкретного предприятия. СОЖ, СОЖ, цена которого в основном зависит от состава, отвечающего определенному виду работ, на современном рынке реализуется за 70-160 руб/литр для готовых составов отечественных производителей и 105-290 руб/литр зарубежного производства. Средняя стоимость концентрата составляет 240 р/литр. Перед применением жидкости проходят следующие процедуры:

• Перемешивание компонентов производится при установленных по составу и марке температурах (60-110 0С).
• Анализ состава на соответствие ГОСТу.
• Приготовленные составы хранятся в специализированных емкостях, позволяющих проводить периодический подогрев, перемешивание.
• При подготовке СОЖ возможно введение присадок, которое осуществляется на виброустановках тонкого эмульгирования.
• Заправка аппаратов непрерывной подачи.
• В процессе использования составы загрязняются. Предусматриваются системы очистки СОЖ от остатков металла. Отработанные продукты, не подлежащие эффективной очистке, подлежат утилизации.

Материалы: http://fb.ru/article/269029/smazochno-ohlajdayuschaya-jidkost-soj-klassifikatsiya-primenenie

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) широко используются в процессе металлообработки. Это связанно с тем, что применение современных станков и инструментов, требует охлаждения и дополнительной смазки из-за больших нагрузок во время их эксплуатации.

Смазочно-охлаждающие жидкости широко применяются в таких технологических процессах обработки металлов, как точение, сверление, шлифование, фрезерование, штамповка, прокат металлов, в том числе и металлов которые обрабатываются под воздействием высоких температур, высокого давления, под действием высоких статических и динамических нагрузок. Их используют в процессах, связанных с обработкой следующих материалов: сталь, чугун, цветные металлы и сплавы, неметаллические конструкционные материалы.

Смазочно-охлаждающие жидкости применяют для того, чтобы создать высокое качество обрабатываемых поверхностей и максимально продлить период эксплуатации оборудования, путем снижения температур рабочих поверхностей.

Высокое качество современных СОЖ значительно усовершенствует процесс обработки металлов, поэтому их применяют:

• для удаления с обрабатываемых поверхностей пыли, стружки, грязи, которые замедляют процесс обработки металлов;
• для обеспечения диспергирования металлов, благодаря которому они быстрее разрушаются, а на процесс их обработки затрачивается значительно меньше энергии;
• для смазывания поверхностей в области контакта инструмента и обрабатываемой детали, что снижает нагрузку на оборудование, продлевая срок его эксплуатации.

Виды смазочно-охлаждающих жидкостей

Разные виды металлообработки и использование разнообразных материалов привело к производству большого разнообразия СОЖ. На сегодняшний день единых стандартов для этих материалов не разработано, но сложились несколько групп смазочно-охлаждающих жидкостей.

1. Масляные СОЖ. Масляные СОЖ создаются на базе минерального масла. Они предназначены в первую очередь для снижения трения, возникающего в месте контакта материала и инструмента. С состав масляных СОЖ могут входить присадки, улучшающие другие свойства жидкости.

2. Водосмешиваемые СОЖ. Водосмешиваемые СОЖ – это эмульсии, состоящие из таких компонентов, как спирты, эмульгаторы, масла, электролиты, присадки и другое. Свойства водосмешиваемых СОЖ напрямую зависят от процентного содержания в них воды, а так же от компонентов, которые преобладают в их составе.

Различают три типа водосмешиваемых СОЖ:

• эмульгирующаяся (эмульсол) – это концентрированная СОЖ с высоким содержанием масла (от 60 до 75%), при ее разбавлении водой, она превращается в грубую эмульсию молочного вида;
• полусинтетическая – это концентрированная СОЖ со средним или низким содержанием масла (от 10 до 15%), смешиваясь с водой, она образует полупрозрачную микроэмульсию;
• синтетическая – это концентрированная СОЖ, не содержащая масла, при смешивании с водой она образует чистый химический раствор, используемы при шлифовании.

Присадки

В состав смазочно-охлаждающих жидкостей входят присадки, которые улучшают свойства жидкости. Различают несколько видов присадок:

• антикоррозийные присадки защищают поверхности металлов от коррозии в условиях экстремальных нагрузок;
• противоизносные присадки снижают уровень нагрузки на обработанные поверхности, защищая их от износа, их применение в узлах и агрегатах приводит к увеличению срока эксплуатации оборудования;
• противозадирные присадки защищают обрабатываемы поверхности, а так же узлы и агрегаты, во время обработки;
• антитуманные присадки препятствуют образованию тумана, который неизбежен при использовании масляных СОЖ, при этом туман отрицательно воздействует на здоровье рабочих и на работу оборудования;
• антипенные присадки не позволяют пениться смазывающим жидкостям во время их эксплуатации, чем продлевают срок службы самих СОЖ.

Правила выбора СОЖ

Выбор той или иной смазочно-охлаждающей жидкости зависит от множества факторов: от типа обрабатываемых металлов, от условий эксплуатации оборудования и от множества других.

1. Выбор СОЖ должен исходить из конкретного вида обработки металла (шлифовка, резание, штамповка). Каждый вид обработки металлов имеет специфические проблемы, которые должно свести до минимума применение той или иной СОЖ. Например, при перегревающемся оборудовании требуется охлаждающая СОЖ, прогорание жидкостей требует применения термостойких СОЖ и т.д.

2. Следующим шагом подбирается необходимый уровень концентрации СОЖ, который зависит от конкретной операции и конкретного материала. От того, насколько правильно была подобрана концентрация СОЖ, будут зависеть эксплуатационные характеристики жидкости, поэтому концентрация должна соответствовать рекомендациям поставщика.

Слишком высокая концентрация СОЖ приводит к вспениванию и плохой фильтрации жидкостей, а у работников она может вызвать раздражение кожи дыхательных путей.

Слишком низкая концентрация СОЖ может стать причиной коррозии и неудовлетворительной обработке поверхностей, а так же стать причиной размножения бактерий.

3. В результате эксплуатации оборудования неизбежно смешивание масел и СОЖ. Это происходит и в направляющих станков, и в гидравлических системах. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы все смазочные материалы были совместимы с водосмешиваемой СОЖ.

Во время эксплуатации СОЖ необходимо постоянно контролировать такие параметры СОЖ, как концентрация жидкости, количество бактерий и грибков, уровень рН, концентрация растворимых солей и ее жесткость. Наиболее важным параметром является концентрация СОЖ, ее систематически контролируют, с периодичностью один раз в день или один раз в неделю, с последующим занесением в журнал показателей ее фактического уровня.

Эксплуатация СОЖ приводит к изменению концентрации смазочно-охлаждающей жидкости, что в свою очередь имеет такие последствия как снижение pH, размножение бактерий и грибков, что в конечном результате значительно сокращает периоды между заменами СОЖ, снижает качество конечной продукции и приводит к увеличению затрат.

Правильно подобранная СОЖ, и соблюдение условий ее эксплуатации влияют на увеличение производительности технологических процессов и на эффективность производства в целом.

Правила эксплуатации СОЖ

Неправильная эксплуатация смазочно-охлаждающих жидкостей требует постоянного контроля за состоянием ее физико-химических показателей. Их отклонение от нормы приводит к образованию задиров на обрабатываемой поверхности, высокой шероховатости, к коррозии металлов, быстрому износу и выходу из строя дорогостоящего оборудования.

Изменение физико-химического состава СОЖ влечет за собой и ухудшение условий работы: в воздухе появляется запах сероводорода, жидкость и ее пары способны раздражать поверхность кожи, слизистых оболочек и дыхательных путей.

Ухудшение качества СОЖ, в частности ее расслоение и пенообразование, могут быть вызваны следующими причинами:

• использование слабых эмульгаторов и стабилизаторов приводят к вспениванию жидкости и ее разделению на фракции;
• недостаточная концентрация в СОЖ биоцидных компонентов приводит к росту грибов и бактерий, которые невозможно вывести из системы.

Изменение качества СОЖ приводит:

• к увеличению расходов, связанных с ее заменой;
• к возникновению процессов коррозии станков и инструментов;
• к выходу из строя фильтров и насосов для подачи СОЖ.

Материалы: http://oilguru.ru/bibliotieka/naznachieniie-smazochno-okhlazhdaiushchikh-zhidkostiei-i-prisadok

Жидкости для металлообработки. Выбор СОЖ

Большое разнообразие методов механической обработки особенно важно для металлообрабатывающих отраслей промышленности. Несмотря на то, что на протяжении нескольких лет наблюдалась тенденция к росту применения не режущих (формующих) методов (по соображениям качества обрабатываемой заготовки, экономии материала и снижения затрат на обработку), это не оказало существенного влияния на объемную долю смазочных материалов. Это также видно из статистики применения станочного оборудования. Резкие изменения, прогнозируемые в семидесятых годах прошлого столетия, так и не сбылись ни в восьмидесятых, ни в девяностых годах.

Из-за особого значения охлаждения для операций резания этот процесс называют охлаждающей смазкой, а жидкости — смазочно-охлаждающими. Наряду с термином «хладагент», который обычно применяют в повседневной практике, имеется множество других терминов специального назначения, например: масла для резания, шлифовальные масла, масла для зенкования, сверлильные масла и масла для хонингования. Нет точных данных о количестве видов операций механической обработки, выполняемых без применения СОЖ. Однако нет сомнения в том, что влажная механическая обработка применяется намного чаще, чем сухая обработка металлов. С 1996 г. предпринимались усилия к распространению сухой механической обработки путем реализации различных научно-исследовательских проектов. Можно кратко резюмировать преимущества, которые дает применение СОЖ

• быстрый отвод тепла, увеличение срока службы металлорежущего инструмента и увеличение скорости резания;

• образование смазочной пленки между режущим инструментом, стружкой и заготовкой, снижение износа и улучшение качества обработки поверхности заготовки;

• смазка точек скольжения за пределами фактической зоны резания между режущим инструментом, заготовкой и стружкой;

• эффективное удаление стружки. Довольно часто уделяется недостаточно внимания смазке вне зоны контакта режущего инструмента со стружкой. И тем не менее это может иметь большое значение. Здесь следует напомнить, например, о том, что на спиральных сверлах и развертках, а также поддерживающих и направляющих рейках на инструментах для глубокого сверления и хонингования существуют допуски.

В повседневной практике после правильного подбора соответствующей СОЖ проблему смазки и охлаждения часто отодвигают на задний план надолго. Фактически успех в повседневной работе при обработке металлов определяется правильным подбором и тщательным соблюдением не только основных, но и вторичных требований, предъявляемых к этим жидкостям. Вторичным требованиям также следует придавать большое значение. Эти требования, такие как техническое обслуживания и состав СОЖ, являются затратными факторами, поэтому они приобретают важность при исследовании системы.

Режущая кромка инструмента врезается в заготовку, преодолевая силы вытеснения, и происходит сдвиг. Стружка образует след на режущей кроме. Основная работа по формованию стружки выполняется в зоне сдвига, положение которой определяется идеализированной плоскостью сдвига и его углом. Также говорят о первичной зоне сдвига. Однако трение между стружкой и резцом имеет особое значение для смазки и охлаждения. Оно вызывает сдвиг в зоне контакта материала резца (вторичной зоне сдвига) и влияет на положение плоскости сдвига, размер зоны сдвига и пластическую деформацию в зоне сдвига. Величина пластической деформации, которая также зависит от усилия сдвига, становится больше по мере увеличения трения в зоне торца резца.

Однако здесь на сдвиг стружки все еще влияют и другие факторы, например геометрия резца и свойства материала. Все это может непосредственно влиять на трение при образовании стружки и также привести к изменению ее формы.

Влияние трения на пластическую деформацию при обработке резанием привело к традиционному объяснению, в котором коэффициент трения является основой последних исследований влияния СОЖ. Были созданы новые рабочие модели с учетом основ принципов пластичности.

Решающим результатом трения является износ режущего инструмента. На рис. 2. показаны типичные изменения, происходящие с режущим инструментом. Частицы металла привариваются к режущей кромке резца, что приводит к так называемым наклепам.

Это делает материалы с высокой формообразующей способностью особенно чувствительными к такому разрушающему резец явлению, как адгезия. Кроме того, некоторые структурные компоненты стали (аустенит, феррит) и чугуна (феррит) могут способствовать образованию наклепов. Наряду с тем, что это влияет на условия резания, скорость резания также может быть подвержена изменению/

При обработке металла резанием непрерывно образуется реакционно «чистая» поверхность обрабатываемого материала. Она склонна к адгезионной реакции на режущей поверхности инструмента в зоне контакта материала заготовки с резцом. Можно предположить не только то, что эта реакционная поверхность пытается насытить свободную валентность материала режущего инструмента, но также и то, что в эту реакцию могут быть вовлечены и другие вещества, содержащиеся в материале, которые могут связываться абсорбцией, химической абсорбцией и химической связью. Кислород воздуха играет особую роль. В результате многочисленных опытов, проведенных в условиях вакуума, удалось установить, что износ режущего инструмента значительно снижается вследствие насыщения поверхности, открываемой резанием (по сравнению с условиями, в которых присутствует газ или газовые смеси при разных парциальных давлениях). Вот почему сегодня известно, что даже в случае изменения абсорбционных и реакционных свойств материала при сухом резании происходят изменения в трибологии. Проникновение охлаждающего агента в контактную поверхность, судя по результатам новейших исследований, происходит через часть капилляров, которые взаимосвязаны. Диаметры капилляров находятся в пределах от 10-3 до 10-6 мм. Проблемы транспортной кинетики указывают на особую роль скорости диффузии. Следует иметь в виду, что трибологический эффект часто придается не хладагентом в целом, а скорее компонентами, образовавшимися вследствие его испарения или разложения. В результате лабораторных испытаний на модельных веществах, содержащих хлор, установлено, что смазывание улучшается вследствие следующих аспектов:

• высокой реакционной способности эффективных компонентов по отношению к поверхностям;

• низких усилий сдвига реакционного слоя (ниже, чем усилие сдвига базового металла);

• благоприятных диффузных свойствах эффективных компонентов (более низкого молекулярного веса, более высокого давления насыщенных паров).

Что касается процесса насыщения вновь сформировавшейся поверхности, то эта поверхность при смазке никогда не покрывается полностью эффективными молекулами: всегда остается четкий градиент поверхностной активности, указывающий направление режущего инструмента, с незначительной реакционной способностью на внешней стороне (режущего инструмента). Высокое нормальное давление также предотвращает смещение смазочного слоя при механической обработке материалов, трудно поддающихся резанию. Оценка результатов испытаний с модельными веществами показали, что 30%-ное насыщение контактной поверхности фазы между стружкой и резцом приводит к снижению силы трения на 75%. К сожалению, даже сегодня эти результаты все еще недостаточно учитываются и отодвигаются на второстепенные позиции по сравнению с другими приоритетами.

С одной стороны, охлаждающий эффект СОЖ и рассеяние теплоты зависит от термических свойств жидкости, особенно теплоемкости и теплоотдачи и коэффициента теплоотдачи. С другой стороны, условия протекания процесса и коэффициент теплоотдачи также играют важную роль. На коэффициент теплоотдачи существенное влияние могут оказать ПАВ на границе раздела и испарение.

Высокие удельная теплоемкость и коэффициент теплопередачи воды улучшают охлаждающие свойства водосмешиваемых СОЖ по сравнению с масляными жидкостями. Благодаря испарению воды из водосмешиваемых продуктов теплота испарения значительно способствует общему охлаждению. В табл. 1. показаны различия термических свойств минерального масла и воды: значения для низких концентраций водосмешиваемых СОЖ близки к значениям для воды.

На рис. 5 показан типичный температурный профиль в режущем инструменте. В этом случае может быть установлена тесная связь между геометрическим ходом изотерм и положением кратера износа. Отсюда роль СОЖ становится более понятной (особенно аспект их подачи).

1.3. Значение СОЖ применительно к различным материалам режущего инструмента

Снижение затрат на механическую обработку металлов резанием и повышение производительности ведут больше к диверсификации, чем к унификации. Бурное развитие технологий изготовления покрытий с применением различных субстратов приобретает все большее значение.

Керамика на базе нитрита силикона выполняет важную функцию при высокоскоростной обработке чугуна. Она также заменяет керамические материалы на базе оксида алюминия. Так называемая смешанная керамика имеет значение при токарной обработке твердых материалов.

Даже такое значимое разделение СОЖ на водосмешиваемые и неводосмешиваемые (масляные) продукты, как правило, не содержит ссылки на отнесение СОЖ к конкретному типу обработки резанием и легкости обработки. Применение водосмешиваемых и масляных продуктов возможно почти во всех операциях, хотя в случае развертывания, сверления или хонингования, например, масляные СОЖ находят самое широкое применение. В результате масляные СОЖ часто применяют для решения проблемы, потому что уплотнение станка не позволяет применение водосмешиваемых продуктов.

Выбор оптимальной СОЖ для конкретного процесса в большинстве случаев ограничен по экономическим соображениям. Необходимость применения крупных централизованных циркуляционных систем и затраты на контроль и поддержание качества СОЖ в большинстве случаев приводят к серьезной рационализации в этой области. В настоящее время, например, в крупномасштабном строительном производстве с самыми разными степенями трудности во многих очень разных операциях часто применяют одну и ту же СОЖ. Вполне можно столкнуться с тем, что все операции — от проблемной операции развертывания до операции шлифования — выполняются с использованием 3 %-ной эмульсии. Такие универсальные СОЖ имеют выдающееся значение с точки зрения объемов потребления. Расширяется также применение семейств жидкостей, и следует отметить, что за универсальными жидкостями будущее.

Значение свойств материала обрабатываемых заготовок всегда учитывается при выборе СОЖ (например, для материалов с различной степенью растяжимости и твердости). В литературе по СОЖ и в технических характеристиках СОЖ производители, особенно в США, используют индекс обрабатываемости материала для простой разбивки на отдельные продукты. В этом индексе обрабатываемости материала дается ссылка на стандартный материал и конкретно описываются условия резания. В этих условиях обработки материалу присваивается величина 100. Другим материалам присваивается индекс обрабатываемости материала по шкале в зависимости от срока службы режущего инструмента. В самых исключительных случаях опора на обрабатываемость материала приводит к ошибочным заключениям, которые делаются при рассмотрении оценочной таблицы для СОЖ. При этом не учитывается, что обрабатываемость материала — это очень сложный параметр, зависящий от многих факторов. Это становится понятно, например, по рис. 7, где пригодность двух смазочных материалов изменяется для одного обрабатываемого материала простым изменением скорости резания.

Часто не учитываются проблемы образования неверных резцов. Происходит это из-за того, что многие все очень упрощают, рассчитывая на то, что можно «плохую» СОЖ превратить в «хорошую» СОЖ путем увеличения скорости резания. Этот пример наглядно показывает, что таблицы для выбора СОЖ, предлагаемые производителями, — по механическим операциям и простым характеристикам материалов — могут служить только грубым ориентиром. Следует также отметить, что эти таблицы часто рекомендуют различные продукты для одной и той же операции.

Несмотря на все вышеперечисленные оговорки и сложности, данная классификация материалов по группам обрабатываемости позволяет пользователю сделать первоначальный выбор СОЖ. Число групп материалов обычно находится между пятью и восемью; разбивка на шесть групп, показанная в табл. 2, оказалась особенно успешной.

— нелегированные и низколегированные,

закаленные и отпущенные стали (С15, С35,16МnСг5)

— автоматические конструкционные стали (95S20, 95МnРb23)

— конструкционные стали (St37, St60)

— высоколегированные хромистые стали (Х8Сr17, Х40СrМо5, 42СгМо4)

— высоколегированные хромоникелевые стали (Х8Сr17,Х40Сr13)

— коррозионно стойкие хромоникелевые стали (X2CrNil89, X10CrNiMoNbl810)

— литая сталь (GS-Ckl6, Gs-37SiMn75)

— никель и никелевые сплавы (NiCr10, NiCrl820

— марганцевые и кремнемарганцевые стали (40MsCr22,65SiMn5)

— хром-молибденовые стали(24СгМо5, Х6СгМо4)

— титан и титановые сплавы (TiA16V4, TiA17Mo4)

— медь и медные сплавы (G-Ms65, G-CuSn10Zn)

— алюминиевые и магниевые сплавы (AlMg5, AlMgSil)

Значения, полученные этим методом, дают хорошую дифференциацию между различными не водосмешиваемыми СОЖ. К сожалению, эта дифференциация нечеткая для водосмешиваемых продуктов. Тем не менее, этот метод также применим к продуктам, смешиваемым с водой.

Наряду с механической регистрацией крутящего момента, возможности при испытаниях были расширены путем разработки очень чувствительных сверл с тензометром. Измерения обычно производят с помощью устройства, установленного между сверлильным шпинделем и режущим инструментом. Во время испытания на сверление резьбы сила подачи также используется в качестве критерия оценки СОЖ.

. В этом уравнении V— скорость резания, T — срок службы режущего инструмента, а С — константа, зависящая от материала и условий резания. Уравнение может быть конвертировано следующим образом:

. Представление последнего уравнения в двойной логарифмической системе дает зависимость, выраженную прямой. На основе этой зависимости СОЖ могут быть характеризованы в отношении их функциональных свойств с помощью одной точки на прямой и градиента «n». Затраты значительно снижаются, если в местах, в которых необходимо прилагать большие усилия при сверлении с низкой скоростью, увеличить скорость сверления. Кроме того, в качестве расчетного параметра необходимо использовать производные скорости подачи и скорости резания в отношении стандартной скорости вместо использования только скорости резания. На рис. 7 показана такая оценка для трех СОЖ.

Чем выше прямая СОЖ на графике, тем она более полога, тем более благоприятны свойства испытуемой СОЖ. Эта оценка срока службы режущего инструмента по Тейлору также показывает пригодность к применению СОЖ при разных условиях резания.

По материалам зарубежных изданий.

Адрес: г. Москва, дер. Старосырово, Симферопольское шоссе д.20 стр. 1 (Щербинская нефтебаза 11 км. от МКАД)

Материалы: http://www.expert-oil.com/articles/zidkosti_dlia_metalloobrabotki.html