Способы подвода смазывающеохлаждающих жидкостей I
Результаты, достигаемые при применении смазываю щеохлаждающих жидкостей, зависят не только от состава и свойств жидкости, но и от способа ее подвода к зоне резания. В настоящее время, наряду с обычным способом наружного охлаждения свободно падающей струей жидкости, применяется внутреннее охлаждение инструмента, а также новые способы подвода жидкости в зону резания: высоконапорное (струйное) охлаждение и охлаждение распыленной жидкостью.
Охлаждение свободно падающей струей. Наибольшее распространение в производстве получило наружное охлаждение струей жидкости, которая, поступая от насосной установки по трубам, под действием силы тяжести свободно падает на стружку в месте ее отделения от детали и соприкосновения с передней поверхностью резца; при работе многолезвийными инструментами (сверлами, фрезами, метчиками и т. д.) струя жидкости подается на вращающийся инструмент и, растекаясь по нему, попадает в зону резания. При охлаждении режущих инструментов свободно падающей струей жидкости необходимо соблюдать следующие требования.
1. Жидкость должна подводиться непрерывной струей, начиная с первого момента резания. Попадание холодной жидкости на уже разогретый в результате работы инструмент может вызвать растрескивание последнего; это особенно опасно для инструментов с пластинками твердого сплава.
2. Количество жидкости должно быть достаточно большим. С повышением напора жидкости стойкость инструмента повышается, но до известных пределов. Увеличение количества подаваемой жидкости более чем до 15—20 литров в минуту оказывается уже бесполезным, так как значительная часть жидкости разбрызгивается, ударяясь об инструмент, и, таким образом, не успевает охладить его.
3. Характер подвода и форма струи должны быть отрегулированы в соответствии с производимой обработкой. Так, нарезание резьбы с большой скоростью должно вестись с обильной струей жидкости; при горизонтальном расположении инструмента (например при сверлении и развертывании на расточных или револьверных станках) необходимы две струи: одна из них под давлением направляется внутрь детали, а другая свободно падает на инструмент. Если инструмент вращается с большим числом оборотов, то струя должна падать медленно, чтобы жидкость меньше отбрасывалась при ударах об инструмент.
4. Направление струи смазывающеохлаждающей жидкости также зависит от рода обработки: при точении струя должна падать сверху на снимаемую стружку в месте ее отделения; при нарезании резьбы метчиком — сверху на режущие поверхности метчика; при фрезеровании струя должна быть плоской и направляться сверху так, чтобы фреза омывалась жидкостью по всей ширине.
5. Необходимо следить за состоянием и количеством смазывающе-охлаждающей жидкости, своевременно менять ее и доливать баки. Предельным сроком работы эмульсии является 30 дней, а при обработке чугуна и латуни — 15 дней.
Если эмульсия вызывает ржавление станка или обрабатываемых деталей, ее необходимо срочно сменить или улучшить добавкой специальных веществ.
Не реже одного раза в три месяца следует производить генеральную очистку системы подачи охлаждающей жидкости — насосов, трубопроводов, отстойников и т. д.
Нельзя допускать, чтобы охлаждающая жидкость вызывала заболевания кожи у рабочего. Поэтому нужно регулярно контролировать ее состав (не допуская наличия каустической соды, едкого натра и т.п.) и производить замену, обеспечить соблюдение необходимых правил гигиены, в частности мытье рук теплой водой (не эмульсией!) после работы и в перерывы.
Внутреннее охлаждение. При скоростном точении резцами, оснащенными пластинками твердого сплава, чаще всего работают без охлаждения. Применение охлаждения струей эмульсии значительно повышает стойкость резцов и в этом случае, но возникают большие затруднения из-за сильного разбрызгивания эмульсии быстро сходящей стружкой. Чтобы избежать разбрызгивания, иногда применяют внутреннее охлаждение, при котором жидкость подается к твердосплавной пластинке через каналы в резцедержавке и непрерывно циркулирует в последней. При скоростном точении высокопрочной стали внутреннее охлаждение позволяет повысить скорость резания на 25—40% по сравнению с резцом, работающим без охлаждения. Такой способ охлаждения особенно удобен при обработке чугунных деталей, так как при этом исключается загрязнение станка.
Внутреннее охлаждение с большим успехом применяется на сверлах для сверления сравнительно глубоких отверстий. В этом случае стружка, забивающая канавки сверла, препятствует проникновению к режущим лезвиям смазывающеохлаждающей жидкости, подаваемой обычным способом. При внутреннем охлаждении жидкость подается под давлением через переходный патрон по специальным каналам, расположенным в теле сверла вдоль винтовых канавок.