lectures_resanie (533317), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Количество подаваемой в зону резания СОЖ зависит от вида ее основы (водная или масляная), вида выполняемой операции и напряженности режима резания. На универсальных станках весом до 10 т жидкость подается в количестве от 2 до 20л/мин. В некоторых случаях механической обработки (на многошпиндельныхавтоматах, зубообрабатывающих станках и других) поток СОЖ используетсяодновременно и для уноса стружки. Количество СОЖ для этих случаев рассчитывается по опытно-статистическим формулам.Рис.12.2. Сопловые насадки для подачи СОЖ поливом.На разных технологических операциях в зависимости от вида, размеров иконструкции используемого инструмента и желаемой ширины охвата зоны резания струей СОЖ применяются сопловые насадки различного вида.
Особенности их конструкций показаны на рис.12.2. Сопловые насадки системы подачиСОЖ на токарных станках представляют собой металлическую трубку с конусным концом на выходе для формирования струи СОЖ и уменьшения ее разбрызгивания. Насадки для сверлильных станков (рис.12.2.а) имеют обращенныйв сторону режущего инструмента косой срез, обеспечивающий подачу СОЖ наинструмент вдоль его оси. Насадки для фрезерных и зубообрабатывающихстанков (рис.12.2.б и г) обеспечивают подачу СОЖ плоской широкой струей.При многошпиндельной обработке применяются сопловые насадки (рис.12.2.в)с гибкой частью “А” позволяющей изменять положение насадка и направлениеструи СОЖ относительно режущего инструмента.
Для подачи СОЖ в зону обработки шириной более 100 мм применяются сопловые насадки (рис.12.2.д) ввиде трубки с расположенными на одной линии боковыми отверстиями диаметром 5…6 мм.При необходимости более интенсивного охлаждения режущих инструментовприменяется их внутреннее охлаждение, заключающееся в пропускании СОЖпо внутренним каналам в теле инструмента.
Наиболее часто внутреннее охлаждение применяется в осевых инструментах типа сверл, зенкеров, разверток, протяжек, метчиков и иных подобных инструментах, но может применяться и влюбых других инструментах. На рис.12.3. показаны резцы сРис.12.3. Резцы с внутренним охлаждением.внутренним охлаждением. В теле 1 резца имеется полость, поверхность которой покрыта пористым материалом (рис.12.3.а), смоченным охлаждающейжидкостью.
При резании жидкость в режущей части резца испаряется и конденсируется в “холодной” зажимной части резца. По пористому материалу 2 онавновь поступает к режущей части. Резцы могут иметь замкнутую (рис.12.3. б) ипроточную (рис.12.3.в) полости.12.2. Способы активации СОЖ.Эффективность действия СОЖ зависит от их химического состава, путемизменения которого можно регулировать взаимодействие СОЖ с инструментальным и обрабатываемым материалами.
К настоящему времени наработаномножество составов СОЖ, эффективно действующих при резании различныхгрупп металлов и материалов. Другим путем повышения эффективности действия подаваемых поливом СОЖ является их активация внешними энергетическими воздействиями.Механическая активация может осуществляться путем интенсивного перемешивания СОЖ в течении установленного времени или путем пропускания еечерез ультразвуковой активатор.Термическая активация заключается в нагревании жидкости до температурыблизкой к температуре ее кипения, в результате которого уменьшается вязкостьжидкости и увеличивается ее проникающая и реакционная способность.
Недостатком этого способа является необходимость нагревания СОЖ в ходе выполнения технологической операции, непосредственно на рабочем месте, что требует повышенных мер предосторожности и ухудшает санитарно-гигиеническиеусловия работы оператора.Облучение СОЖ ультрафиолетовыми лучами производится под ртутнокварцевыми лампами, в тонком слое жидкости, стекающей по лотку.
В результате облучения СОЖ улучшаются ее смачивающие свойства, усиливается ееспособность к образованию прочных смазочных слоев на поверхностях трения.Магнитная активация происходит при протекании СОЖ через магнитноеполе постоянных магнитов или электромагнитов. Такому виду активации подвергаются жидкости на водной основе.Электрохимическая активация гальваническими элементами осуществляется с помощью специального соплового насадка, устанавливаемого на выходеСОЖ из системы ее подачи. Насадок представляет собой трубку с установленными в ней перфорированными дисками из разнородных металлов. Такому видуактивации могут подвергаться жидкости на водной основе, обладающие свойствами электролита.
Способ не требует подвода электроэнергии и изменения системы подачи СОЖ. Насадок прост по своему устройству и легко устанавливается на станке. Активация СОЖ происходит в результате образования в ней перекиси водорода под влиянием электролитического выделения кислорода из водыи насыщения ее ионами металла анода.Пропускание электрического тока через жидкость приводит к ее нагреванию и термической активации, насыщению ее кислородом и ионами металлаанода.
Производится в сопловом насадке с одной или несколькими парами электродов.12.3. Нетрадиционные способы подачи СОЖ в зону резания иновые технологические среды.Способ подачи СОЖ поливом свободно падающей струей прост и удобен,привычен и традиционно широко применяется при обработке материалов на металлорежущих станках. Однако, в практике машиностроительного производстваесть много случаев где применение СОЖ поливом неудобно или недостаточноэффективно и обработка резанием ведется “всухую”.
Так, например, поливСОЖ не применяется на тяжелых продольно-строгальных, карусельных, продольно-фрезерных и других станках из-за вымывания смазки с их направляющих. При обработке по разметке полив не применяется, так как струя СОЖ закрывает разметку. При обработке чугунных заготовок образующаяся стружкасильно загрязняет рабочее место и слеживаясь затрудняет ее уборку. Анализ работы машиностроительных предприятий показывает, что число операций, гдерезание ведется “всухую”, в массовом производстве составляет 10…30%, в серийном производстве 30…40%, в индивидуальном – 40…60%, а на предприятиях тяжелого машиностроения – до 90% от общего числа операций механическойобработки.
Поиски путей повышения эффективности механической обработкипривели к разработке новых более эффективных или удобных способов подачиСОЖ и новых технологических сред.В 1952 году предложена подача СОЖ в виде пены, которая образуется в результате продувания объема СОЖ сжатым воздухом и подается в зону обработки тем же путем, что и жидкость при ее поливе. Пена действует в зоне резанияменее эффективно, чем струя СОЖ, коэффициент повышения стойкости находится в пределах 1,2 – 1,5.
Пена не растекается так свободно по поверхностямобрабатываемой заготовки и деталей станка, не разбрызгивается и потомуменьше загрязняет рабочее место. Этот метод рекомендуется применять при обработке несимметричных деталей, выступающие части которых отбрасываютили сбивают подаваемую поливом струю СОЖ, или в других случаях, где при-менение более эффективных способов подачи СОЖ неудобно или невозможнопо каким-либо причинам.В начале 50-х годов разработан и исследован способ охлаждения и смазкизоны резания высоконапорной струей жидкости. При этом способе СОЖ подается в зону резания со стороны задней поверхности резца в виде тонкой струипод давлением 20 – 30 атмосфер. Первые работы по исследованию эффективности этого метода показали, что он позволяет многократно повысить стойкостьрежущего инструмента по сравнению с резанием при поливе СОЖ.
Дальнейшиеисследования этого метода были посвящены изучению влияния скорости истечения струи, расхода жидкости, ее температуры и других параметров, на стойкость режущего инструмента. Были установлены зависимости скорости струи,расхода жидкости и стойкости режущего инструмента от диаметра отверстиясопла и давления в подводящей системе. Метод охлаждения высоконапорнойструей СОЖ оказывается особенно эффективным при резании трудно обрабатываемых материалов и сплавов.
Так, стойкостные испытания показали, что припрерывистом точении сплава ЭИ437 стойкость быстрорежущих резцов при подаче в зону резания высоконапорной струи СОЖ увеличивается более чем в 6раз по сравнению с резанием при поливе СОЖ; аналогичные результаты былиполучены при прерывистом точении сплава ЭИ766. Метод охлаждения и смазкивысоконапорной струей жидкости является весьма эффективным, достаточноизученным и разработанным методом, однако он до настоящего времени не получил широкого применения в промышленности из-за весьма серьезных присущих ему недостатков. Одной из причин, сдерживающих применение метода, является сильное разбрызгивание упругой и опасной струи жидкости, выходящейиз сопла под большим давлением со скоростью 50 – 80 м/с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
