Современные смазочно-охлаждающие средства

Интенсификация процессов металлообработки потребовала применения специальных средств для отвода из зоны резания теплоты, стружки, и мелких частиц, образовавшихся при резании, снижения сил трения. К таким средствам относятся смазочно-охлаждающие вещества, газовые средства и устройства для их подготовки и транспортирования к зоне резания и обратно. При обработке резанием основная часть механической энергии преобразуется в теплоту и лишь ее незначительная часть идет на изменение потенциальной энергии решетки обрабатываемого металла. Численные величины и соотношения между членами левой части уравнения теплового баланса могут колебаться в широких пределах. Так, при средних скоростях резания (30-50 м/мин) и обработке пластичных металлов достигает 0,5 при обработке этих же материалов со скоростями 200 м/мин доля фд снижается до 0,25. Силы трения в значительной степени определяются характером протекающих процессов - диффузионных, адгезионных и других, на интенсивность которых оказывают влияние температура в зоне контактов, свойства обрабатываемого и инструментального материалов. Численные величины и соотношения между членами правой части уравнения теплового баланса в еще большей степени зависят от условий обработки. Так, с увеличением скорости резания при точении пластичных материалов доля теплоты, передаваемая стружке, возрастает до 90%, при обработке титановых сплавов доля теплоты, уходящей в стружку, снижается, а доля теплоты, передаваемая резцу, возрастает и достигает 30%; при сверлении наибольшее количество теплоты передается обрабатываемому изделию.

Обработка резанием схожа с циклевкой старого паркета в Санкт-Петербурге, так как осуществляется многоцелевое воздействие. При обработке резанием можно активно воздействовать как на левую, так и на правую часть уравнения теплового баланса. Одним из методов воздействия является применение смазочно-охлаждающих средств (СОС). Появление смазочно-охлаждающих средств явилось значительным достижением в металлообработке, приведшим к резкому повышению скоростей резания, производительности обработки, стойкости инструмента, снижению усилий резания, повышению качества обработанной поверхности. Как показывает само название, эти средства должны охлаждать зону резания, обладать смазывающей и моющей способностью, препятствовать диффузионному и адгезионному износам. Вместе с тем они не должны оказывать вредного влияния на окружающую среду. Охлаждающее действие средств основано на эффекте теплообмена, когда нагретые до высоких температур инструмент, изделие и стружка передают часть теплоты, поступающей к кромкам, среде, либо когда обрабатываемое изделие или инструмент, охлаждаемые средой, за счет теплопередачи отводят из зоны резания часть теплового потока. Кроме того, охлаждение зоны резания может осуществляться за счет испарения среды, происходящего при поглощении тепловой энергии. Смазывающее воздействие средств сводится к образованию на трущихся поверхностях смазочной пленки, снижающей усилия резания и температуру в зоне резания. Смазочная пленка за счет молекулярного сродства с материалом инструмента или изделия, прочно удерживается на поверхностях прения даже при высоких давлениях, возникающих в процессе резания. Кроме смазывающего эффекта, пленки должны препятствовать адгезионному и диффузионному износу инструмента.