4. ПРИМЕНЕНИЕ ТВЕРДЫХ, ПЛАСТИЧНЫХ,

ИМПРЕГНИРУЮЩИХ, ВОЗДУШНЫХ И ГАЗООБРАЗНЫХ

СМАХОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ СРЕДСТВ

 В ряде случаев в качестве СОТС применяются твердые смазки — дисульфид молибдена, нитрид бора BN, графит, мыла, воски, твердые жиры, мягкие металлы (свинец, олово, цинк, медь, барий), полимерные пленки. Наиболее часто используются дисульфид молибдена и графит.

 Твердые смазки целесообразно применять в тех случаях, когда использование обычных СОЖ затруднительно или недопустимо, например: при отсутствии на станке системы подачи СОЖ, нарезание резьбы в металлах, склонных к сильному налипанию на режущий инструмент, обработке титановых сплавов и нержавеющих сталей. Твердые смазки чаще всего применяются при обработке быстрорежущим, а иногда и твердосплавным инструментом.

 Твердые смазки выпускаются в виде паст, порошков, суспензий, брикетов и карандашей. При резании металлов они используются в виде твердых поверхностных покрытий инструментов и в качестве присадок и СОЖ (например, дисульфида молибдена в масляные СОЖ).

 Пластичные смазки представляют собой загущенные смазочные масла — солидолы, консталины, технический вазелин, алюминиевые смазки и др. Пластичные смазки при резании металлов применяются в мелкосерийном производстве при нарезании резьбы метчиками и плашками, на отдельных операциях протягивания, развертывания, дорнования, полирования. На инструмент смазка наносится вручную (кистью или деревянной лопаткой) или путем погружения его в смазку.

 Пропитка как способ применения СОТС производится для формирования на поверхностях абразивных зерен и связи смазочного покрытия и заполнения пор инструмента смазкой. В процессе эксплуатации инструмента твердая или пластичная смазка размягчается под действием теплоты, выделяющейся при резании, и перемещается в зону обработки.

 В качестве пропитывающих (импрегнирующих) составов чаще всего используются дисперсии графита, дисульфида молибдена, нитрида бора в углеводородных жидкостях, легированные присадками, содержащими серу, хлор, фосфор.

 Пропитку абразивно-алмазного инструмента можно производить за счет свободного капиллярного поднятия, вакуумированием, ультразвуковым способом, за счет создания высоких гидростатических давлений [64]. Пропитка позволяет существенно повысить стойкость шлифовальных кругов, снизить их засаливаемость и уменьшить шероховатость обработанной поверхности.

 В ряде случаев, когда невозможна подача жидкости в зону обработки, применяется подача сжатого воздуха (обычного или охлажденного). Охлаждение сжатого воздуха осуществляется специальным вихревым холодильником, обеспечивающим разделение подаваемого воздуха на два потока с перераспределением их теплосодержания: поток холодного воздуха имеет температуру от –10 до –40 °С, горячего — от +60 до +70 °С. Поток холодного воздуха направляется в зону резания. Стойкость лезвийного режущего инструмента при подаче охлажденного от –5 до –25 °С воздуха повышается в 2,5–3 раза по сравнению с обработкой без охлаждения. Недостатками использования вихревого холодильника являются большой расход сжатого воздуха и высокий уровень шума.

IV.3. Применение способов подачи СОЖ при абразивном

и алмазно-эльборовом шлифовании

П р и м е ч а н и я: 1. Нумерация способов подачи СОЖ: 1 — поливом; 2 — напорной струей; 3 — в виде воздушно-жидкостной смеси; 5 — в среде СОЖ; 6 — струйно-напорный внезонный; 9 — гидроаэродинамический; 10 — поливом (напорной струей) и через поры круга; 11 — поливом (напорной струей) и струйно-напорный внезонный; 12 — поливом и с ультразвуковыми колебаниями; 13 — поливом (напорной струей) и контактный; 15 — поливом (напорной струей) и гидроаэродинамический.

2. Способы подачи СОЖ через поры круга, с ультразвуковыми колебаниями и контактный применяются только в сочетании с другими способами и поэтому отдельно в таблицу не включены.

3. Способы подачи СОЖ указаны в порядке убывающей предпочтительности.

 При резании труднообрабатываемых и специальных материалов на отдельных технологических операциях применяется охлаждение газами низкой температуры. В этих случаях используется углекислый газ (в сжиженном и газообразном состоянии), азот и кислород (в сжиженном состоянии). Жидкий азот подается к режущему инструменту через специальное сопло с диаметром выходного отверстия 0,25–0,40 мм. Углекислый газ удобнее использовать в газообразном состоянии, а не в жидком, при котором возможно замерзание сопла и прекращение подачи газа в зону резания.

 При резании труднообрабатываемых и высоковязких сталей целесообразно применять жидкий азот, обеспечивающий глубокое охлаждение металлов, переводя их из вязкого в хрупкое состояние, позволяющее интенсифицировать процесс резания за счет уменьшения затрат энергии на пластическое деформирование.

 В среде кислорода можно производить точение и сверление кислотостойких и жаропрочных сталей и сплавов, обработку цветных металлов, заточку инструментальных сталей. Для кислорода характерно проявление противоизносных и противозадирных эффектов.

 Общими недостатками способа применения СОЖ с использованием охлажденных газов являются необходимость использования специального дорогостоящего оборудования и соблюдения специальных мер предосторожности.