Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Сульфофрезол (ОСТ 38.01445 — 88) применяют при обработке резанием черных металлов, когда требуется повышенное пластифицирование поверхности; вызывает коррозию деталей станка. Масло машинное Л (велосит) (ГОСТ 20799 — 88) используют при обработке алюминия. Подача СОЖ в зону обработки. При лезвийной обработке основные способы подачи СОЖ следующие: свободно падающей струей (поливом при давлении 0,02— 0,03 МПа)", напорной струей через сопловые насадки под давлением 0,1— 2,5 МПа; в распыленном состоянии (в виде струи воздушно-жидкостной смеси); преимущество этого способа — весьма малый расход СОЖ: 400— Рис.
11.15. Рекомеидуемме схемы подачи СОЖ при обработке: а — резцом: б — Фразой; е, г — гелнфовальнмм кругом соответственно о подачей Сож в зону резание н о внезонной подачей СОжг д— сверлом Станки Расход, л/мин Токарно-винторезные; токарно-револьверные; одношпиндель- ные прутковые автоматы Токарные многорезцовые, токарно-копнровальные Четырех-, шести- и восьмншпиндельные прутковые токарные автоматы 10 — 12 15 — 25 100; 150; 180 !Π— 20 10 — 20 8 — 12 10 — 12 !5 — 40 15 — 30 1О 20 10 — 15 Сферотокарные Алмазно-расточные Вертикально-сверлильные Вертикально- и горизонтально-фрезерные Зубофрезерные, зубострогальные и зубодолбежные Резьбонарезные Вертикально- н горизонтально-протяжные Отрезные Плоскошлнфовальные: одиошпиндельные двухшпиндельные Круглошлифовальные Внутришлифовальные Бесцентрошлифовальные с шириной круга, мм, не более: 200 800 Торцешлифовальные 100 †1 150 †2 30 — 90 20 — 40 100 200 — 250 100 — 200 Для подачи СОЖ поливом изменяют конструкцию сопла, и струя формируется круглой (точение, сверление, развертывание) или прямоугольной (фрезерование, зубофрезерование) формы.
Струя жидкости должна перекрыть зону контакта инструмента с заготовкой. Подачу СОЖ под давлением применяют с целью увеличения расхода СОЖ через зону обработки и вымывания стружки. Условно различают подачу СОЖ струей цод высоким давлением (не ниже 1,5МПа) через сопла с выходными отверстиями диаметром до 0,8 мм и подачу СОЖ струей под низким давлением (0,05 — 0,7 МПа) через сопла с отверстиями диаметром 2 — 5 мм. При подаче СОЖ струей под высоким давлением требуются лучшие фильтрация и защита от разбрызгивания, чем при низком давлении. При шлифовании подача СОК затруднена в связи с наличием воздушных потоков, создаваемых вращающимся кругом.
Для подачи СОЖ применяют центробежные и шестеренные насо« сы. Центробежные вертикально-нагруженные электронасосные агрегаты ПА-22, Х!4-22М, ПА-45, П90 и П180 предназначены для подачи СОЖ с кинематической вязкостью до 6 ммз/с под давлением 0,02 МПа и с производительностью 22 — 180 л/мин. 500 г/ч 1,5%-ной эмульсии или 8 — 4 г/ч масла И-20А; поэтому нет необходимости в сборе и очистке СОЯ. СОК в распыленном состоянии успешно применяют в станках с ЧПУ при обработке быстрорежущим и твердосплавным инструментом металлов и сплавов точением, фрезерованием, сверлением, резьбонарезанием, развертыванием, а также при обработке инструментами из сверхтвердых материалов. На рис. 11.15 показаны рекомендуемые схемы подачи СОК при работе различным инструментом.
Эффективность применения СОЖ зависит от ее расхода. Ориентировочные нормы расхода для станков различных групп приведены ниже 12). Для подачи СОЖ на водной и масляной основе к шлифовальным и другим станкам используют электронасосные агрегаты БХ!4-4, с давлением до 0,25 МПа и производительностью 50 — 800 л/мин. Подача минеральных масел с кинематической вязкостью 17— 400 ммз/с под давлением до 2,5 МПа с расходом 12,3 — 133 л/мин осуществляется шестеренными насосами Г11-2. Для подачи распыленных СОЖ предназначена установка УРС-75, обеспечивающая расход СОЖ 0 — 0,01 л/мин и расход воздуха 3 — 20 мз/ч. Особенности подачи СОЖ к станкам, ГПМ и ГПС.
СОЖ к станкам и ГПС подается с помощью индивидуальных или централизованных систем (12, 13). Преимущества индивидуальных систем — возможность быстрого переключения на новый состав СОЖ. Централизованные системы применяют в ГПМ и ГПС, они обеспечивают лучшую, чем индивидуальные системы, очистку, возможность стабилизации температуры СОЖ, сокращение площадей. Расход СОЖ в ГПМ обычно не менее 50 л/мин, а в отдельных случаях в 2 — 3 раза больше. Для лучшего смыва стружки СОЖ подается через несколько регулируемых сопл, расположенных вокруг шпинделя на концах трубопроводов.
Во многих ГПМ используют два независимых потока СОЖ: один — для охлаждения зоны резания, другой — для смыва стружки. В ГПМ и ГПС предпочтительно применять СОЖ, обладающие универсальными свойствами и совместимые с СОЖ других марок. Для полного управления технологическим процессом в ГПС и повышения надежности ее работы созданы автоматизированные измерительные системы контроля состояния СОЖ. Очистка СОЖ повышает долговечность СОЖ, увеличивает стойкость инструмента и улучшает качество обрабатываемой поверхности. Повышается также надежность и работоспособность насосных агрегатов и узлов станка. Качество очистки СОЖ регламентируется ГОСТ 17216 — 71 в зависимости от условий.
Применяют несколько способов очистки СОЖ: с помощью фильтров; гравитационный с использованием отстойников; центробежный с применением гидроциклонов, центрифуг; магнитный с использованием сепараторов, патронов и других устройств. Простейшими очистителями являются гравитационные баки-отстойники, вместимость которых превышает минутный расход СОЖ в 10 — 12 раз. Для повышения эффективности очистки в отстойниках используют магнитные патроны. Широко применяют магнитные сепараторы типа Х43-4 и СМ (СМ-2МА, СМ-3М и др.), предназначенные для очистки СОЖ с кинематической вязкостью 1 — 74 мм'/с от частиц максимальным размером до 3 мм при расходе СОЖ 25 — 200 л/мин.
Загрязненная жидкость поступает в сепаратор, проходит между его корпусом и барабаном с магнитами, который вращается в направлении, обратном движению жидкости. Притянутые к барабану частицы снимаются с поверхности барабана скребком. Для сепарации водных СОЖ применяют центробежные очистители (гидроциклоны) типа Х45-3, Х43-4, в которых разделение СОЖ и загрязнений (плотность не менее 2 г/смз) происходит под действием центробежных сил, расход СОЖ составляет 25 — 100 л/мин. Исходная суспензия подводится по входному тангенциальному патрубку (под давлением 0,2 — 0,3 МПа), в результате чего СОЖ приводится во вращение. Под действием центробежных сил частицы направ- 246 лаются к стенкам гидроциклона, затем отводятся вниз, а СОЖ отводится через центральное верхнее отверстие.
При сферической форме частиц можно достичь глубины очистки около 5 мкм и степени очистки 98~ (в обычных условиях глубина очистки около 10 мкм и степень очистки 90 — 95Я. Для шлифовальных станков в случае, если максимальный размер частицы превышает 1 мм, выпускают комплектные установки Х35-1, БГХ35-1, БХ32-14 для подачи и очистки СОЖ. Производительность установок 50 — 400 л/мин, давление СОЖ 0,1 — 0,25 МПа, глубина очистки около 15 мкм и степень очистки около 98%. 11.4.
Устройства для отвода стружки При автоматизации и механизации удаления стружки необходимо обеспечить: получение требуемой формы стружки (дробление); отвод стружки от станка; удаление стружки от автоматической линии или ГПС. Наибольшее распространение получил способ отвода стружки конвейерами (пластинчатыми, магнитными, скребковыми и т. п.). Стружку с автоматизированных участков удаляют следующим образом: конвейерами, установленными ниже уровня пола, на которые стружка попадает от отдельных станков; с помощью автоматических транспортных тележек; стружка от каждого станка собирается в контейнеры и по мере заполнения они перемещаются транспортными тележками в позицию разгрузки.
При использовании устройств для отвода стружки от станка: предотвращается концентрация теплоты в местах контакта стружки с узлами станка и снижаются деформации; уменьшаегся опасность возникновения несчастного случая; повышается коэффициент использования станка путем сокращения простоев и лучшего использования СОЖ, так как стружка находится в контакте с ней в течение непродолжительного времени. Форма стружки зависит от материала, способа обработки, оборудования и инструмента.
Отвод и транспортирование ленточной, клубкообразной, длинной винтовой (витой) стружки затруднен, кроме того, появляется повышенная опасность для людей, находящихся у станка. В табл. 11.6 приведена зависимость между обрабатываемым материалом, типом станка, формой и насыпной массой стружки. Отвод стружки осуществляют транспортные системы, эффективность которых зависит от правильности выбора типа и размеров исходя из конкретных условий. При этом учитывают форму стружки, материал, особенность оборудования (компоновка, расположение зоны обработки и т.
п.), число рабочих смен и другие факторы. В качестве исходных данных для расчета производительности принимают массу заготовки и детали, число заготовок, обрабатываемых в единицу времени, объем снимаемой стружки, степень использования станка, расход СОЖ. В зависимости от способа получения заготовки количество стружки от ее массы ориентировочно составляет, 7о. прокат — до 15, поковки — до 20, чугунные отливки — до 25, отливки из цветных металлов— до 60. 247 11.О. Зависимость между обрабатываемым материалом, типом станка, Формой стружки н ее насыпной массой Удслькаа масса' льуд, т/мь Обрабативаемиа млтервал Ставка Стружка Крючкообразная, корот- кая витая, толстая сплющенная Витая, большеобъемные пучки, хрупкая Короткая н длинная, волнистая, спиральная Зернистая, гвоздевая, порошок Короткая н мелкая длн- ной до 50 мм Прямая длиной до 200 мм Мелкая, прямая 0,5 — 1,5 Фрезерные, протяжные, строгальные, вальнето- карные Токарные, сверлильные Сталь 0,1 — 0,3 Автоматы, работающие с охлаждающим маслом Все виды 0,2 — 0,5 Серый чугун 1,2 — 2,4 0,1 — 0,3 0,7 — 1,0 0,7 — 1,0 0,8 — 1,0 Алюминий, силумин Алюминий Токарные, агрегатные (с эмульсией) Фрезерные Токарные станки с ох- лаждением Токарные автоматы Бронза Латунь Мелкая, короткая, пря- мая к Масса, отнесенная к объему пространства, занимаемому стружкой.