Об охлаждении инструмента

На сегодняшний день ни одно производственное предприятие не обходится без использования металлорежущего станочного оборудования.

При обработке конструкционных материалов лезвийным инструментом качество получаемых деталей, прежде всего, зависит от технологических режимов резания (скорости, подачи, глубины, силы и мощности резания, периода стойкости инструмента).

Назначение технологических режимов обработки должно осуществляться для получения оптимальной производительности операций и снижению себестоимости производства.

Повышение производительности и снижение эксплуатационных затрат можно обеспечить путем механизации и автоматизации процессов резания, снижения затрачиваемой мощности при увеличении технологических режимов, увеличения стойкости инструмента, снижения затрат на смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС) и т.д.

Увеличение стойкости инструмента и улучшение качества обрабатываемой поверхности при обеспечении заданной точности обработки невозможно без охлаждения и смазки режущего инструмента.

Для охлаждения применяются различные СОТС, которые могут быть газообразные, жидкие, пластичные и твердые:

- газообразные (сухое резание) – воздух, инертный газ, кислород и т.д. Газ, подаваемый в зону обработки позволяет охлаждать трущиеся поверхности и образовывать на них оксидные пленки, защищающие заготовку и инструмент от изнашивания;

- жидкие (смазочно-охлаждающие жидкости или СОЖ) – масла, водосмешиваемые, водные и др. составы. Подаваемые жидкости охлаждают заготовку и инструмент, смазывают поверхность трения и могут обладать противозадирными, антифрикционными, антиизносными, антикоррозионными, антипенными и антитуманными свойствами.

- пластичные (смазки) – воск, парафин, асбест и т.д. Подаются в зону обработки для смазки и облегчения процесса резания.

- твердые – графит, тальк мягкие металлы и др. Наносятся на инструмент или заготовку для уменьшения износа инструмента и смазки поверхности обработки.

Применение того ил иного вида СОТС характеризуется технологическими особенностями обработки, но наиболее распространенными в промышленности являются жидкие и газообразные СОТС.

В зависимости от условий обработки конструкционных материалов СОТС должны обеспечивать смазывающее, охлаждающее и моющее действие.

При резании:

- смазка уменьшает силу трения заготовки об инструмент и стружку, предотвращает мгновенное схватывание материала и режущего инструмента;

- охлаждение обеспечивает снижение температуры режущего инструмента и заготовки, облегчает стружкообразование;

- мойка необходима для удаления из зоны резания стружки, пыли и продуктов износа инструмента.

Использование полезных функций СОТС вызывает необходимость подачи ее в зону обработки, для чего применяются различные способы:

- для газа – это обдув направленной струей (предварительно охлажденной, ионизированной, увлажненной или их комбинацией) или подача в закрытую систему обработки.

- для СОЖ – это полив свободно падающей струей, подача под высоким давлением напорной струей, распылением воздушно-жидкостной смеси и через каналы в режущем инструменте.

- для смазок – ручное, через каналы в инструменте, автоматическое порционное нанесение.

- для твердых – предварительное (при производстве инструмента), ручное, распылением.

Выбор способа введения в зону обработки зависит от типа СОТС, вида технологического оборудования и имеющейся оснастки.

За и против выбора подачи СОТС:

1.     Ручная – дешево, но неудобно, неэффективно и непродуктивно.

2.     Свободной струей – привычно, но хотелось бы дешевле и лучше.

3.     Под давлением – хорошо, но затратно.

4.     Распылением – эффективно, но незнакомо.

5.     Через инструмент – да, но цена!

6.     Холодным ионизированным воздухом – что это?

7.     Холодным ионизированным воздухом с распылением – что это?

8.     Прочие способы (наложение вибраций, эффект Пельтье и др.) – неизвестно где взять оснастку.

Все методы имеют свои достоинства и недостатки, однако правильный подбор СОТС и способа их подачи позволяет повысить производительность обработки до 50 %, увеличить стойкость инструмента до 4-х раз и сократить эксплуатационные затраты на производство.

 

Делайте выводы! 

Дата создания: 22.07.2016 15:27
Дата обновления: 28.07.2016 16:06