СОЖ в составе технологической металлорежущей системы

Классификация, внутренняя структура и характеристика СОТС

Функциональное назначение СОТС

Лекция

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ СОЖ В МЕТАЛЛООБРАБОТКЕ

по дисциплине «Резание материалов»

Н.Новгород

СОТС (смазочно-охлаждающие технологические средства) оказывают влияние на процесс резания через свои функциональные свойства:

· Смазочные. Действие состоит в уменьшении схватывания, трения, задира, изнашивания. Чем выше смазочные характеристики, тем лучше все параметры обработки резанием - производительность, период стойкости инструмента, шероховатость обработанной поверхности, наростообразование, температура в зоне обработки. Элементы, повышающие смазочные свойства СОТС - органические масла, S, P, Cl, F - вводятся в состав СОТС в виде присадок для повышения антизадирных и антиизносных свойств.

· Смачивающие и проникающие свойства основаны на способности проникать в зону контакта. Действие обеспечивается добавкой ПАВ (поверхностно-активных веществ), которые уменьшают поверхностное натяжение СОТС, способствуют растеканию по обрабатываемой поверхности.

· Охлаждающие свойства основываются на способности улучшать теплоотвод и снижать температуру в зоне обработки. На охлаждающие свойства СОТС влияют вязкость, теплопроводность, удельная теплоемкость СОТС.

· Моющие свойства необходимы для исключения абразивного воздействия в процессе обработки и для защиты обработанных поверхностей в послеоперационный период. Действие обеспечивается добавкой ПАВ.

· Режущие и пластифицирующие свойства. В основе действия лежит эффект Реббиндера - механические свойства обрабатываемого материала изменяются под воздействием поверхностных физико-химических процессов (происходит «охрупчивание» обрабатываемого материала). Обеспечивается добавкой ПАВ.

· Классификация СОТС

· Внутренняя структура СОЖ

Полусинтетические СОЖ по внутренней структуре занимают промежуточное положение между эмульсионными и синтетическими жидкостями.

· Анализ свойств СОЖ

Подсистема СОЖ является составной частью технологической металлорежущей системы, выполняющей функции охлаждения и смазки зоны обработки. Под воздействием мощных возмущающих факторов при резании функциональные и сопутствующие свойства СОЖ могут изменяться, превращая жидкость в непригодную для использования. Требования к исходным свойствам СОЖ, а также ограничения по допустимым параметрам качества в процессе эксплуатации регламентируются техническими условиями на применяемую жидкость, санитарно-гигиеническими нормативами и требованиями экологической безопасности производств. Функциональные свойства СОЖ проконтролировать в процессе эксплуатации не представляется возможным. Оценка производится по сопутствующим свойствам, коррелирующимися с функциональными.

· Краткая характеристика жидкостей по сопутствующим эксплуатационным свойствам при сравнительно равных функциональных:

- Эмульсионные СОЖ (на органической основе) - малоактивны по отношению к человеку; сравнительно дешевы (ориентировочное стоимостное соотношение с синтетическими СОЖ 1:3); легко контролируются при эксплуатации; коррозионно не активны; биологически неустойчивы; представляют некоторые трудности при приготовлении и утилизации. Эмульсионные СОЖ достаточно хорошо изучены с точки зрения применения в металлообработке и взаимовлияния на человека и окружающую среду.

- Синтетические СОЖ - менее концентрированные; проще в приготовлении и при разбавлении; трудноконтролируемые по составу; более активны по отношению к человеку при высокой концентрации; коррозионно активны при малой концентрации; значительно дороже эмульсионных. Синтетические СОЖ создают значительные трудности в эксплуатации при взаимодействии с маслами утечки станочных гидросистем. При утилизации и сливе на очистные сооружения трудноотделимы от водной основы.

- Полусинтетические СОЖ занимают промежуточное положение по свойствам.

Нормативами оговариваются следующие контролируемые показатели качества СОЖ: водородный показатель рН; концентрация компонентов; содержание микроорганизмов; содержание механических примесей; содержание «инородного» масла; дисперсность масляной фазы (для эмульсионных СОЖ); балл коррозионной активности.

Методы контроля оговариваются ГОСТами. Кроме того, поставщик концентрата СОЖ в технических условиях на жидкость обязан указать перечень контролируемых параметров и методы их контроля.

· Используемые методы контроля

- Концентрация - рефрактометр (по преломлению света); кислотное разложение.

- рН - индикаторные полоски (меняют цвет); электронные рН-метры.

- Содержание бактерий - метод ТТХ (трифенилтетразолий хлористый, изменяет цвет в зависимости от количества бактерий), индикаторные полоски.

- Балл коррозионной активности - метод отпечатков.

· Подсистемы СОЖ

· Виды систем применения СОЖ

1. Централизованные системы (обслуживают цех, корпус, завод)

2. Индивидуальные (обслуживают один станок).

3. Групповые (обслуживают группу станков)

Максимальная эффективность обеспечивается централизованными системами, но при этом не учитываются особенности обработки на конкретном станке (обрабатываемый материал, режим резания и др,)