В процессе резки металла для повышения эффективности резания, повышения точности заготовки, уменьшения шероховатости поверхности заготовки, увеличения срока службы инструмента и достижения наилучшего экономического эффекта необходимо уменьшить эффективность резания, повышение точности заготовки, уменьшение шероховатости поверхности заготовки, продление срока службы инструмента и достижение наилучшего экономического эффекта. Необходимо уменьшить трение между инструментом и заготовкой, инструментом и стружка и отводит тепло, выделяемое при деформации материала в зоне резания во времени. Для достижения этих целей, с одной стороны, эффективность обработки металлов резанием может быть быстро улучшена за счет разработки инструментальных материалов с высокой твердостью и высокой термостойкостью и улучшения геометрии инструментов, таких как углеродистая сталь, карбид быстрорежущей стали и керамика, а также другие режущие инструменты и использование инструментов для перемещения; С другой стороны, очевидно, что эффективность резания может быть улучшена за счет использования СОЖ с превосходными характеристиками, шероховатость поверхности заготовки может быть уменьшена, срок службы инструмента может быть продлен, а эффект СОЖ с хорошей и экономической выгодой можно получить:
1) Предотвращение ржавчины
В процессе резки, если заготовка контактирует с коррозионной средой, вызванной разложением или окислением воды и смазочно-охлаждающей жидкости, такой как сера, диоксид серы, хлорид-ион, кислота, сероводород, щелочь и другие контакты, детали, контактирующие с Станок и смазочно-охлаждающая жидкость также пострадают от коррозии. В течение периода хранения после обработки заготовки или во время технологического хранения, если смазочно-охлаждающая жидкость не обладает определенной стойкостью к ржавчине, заготовка будет подвергаться коррозии из-за воды в воздухе и коррозионной среде, что приведет к химической коррозии и электрохимической коррозии. , что вызовет ржавчину заготовки. Следовательно, требуется, чтобы смазочно-охлаждающая жидкость обладала хорошими антикоррозионными свойствами, что является одним из основных свойств смазочно-охлаждающей жидкости. Масло для резки титанового сплава, масло для резки нержавеющей стали, масло для резки глубоких отверстий и масло для штамповки и волочения обычно обладают определенной устойчивостью к ржавчине. Если период хранения между процессами невелик, могут быть добавлены антикоррозионные присадки, поскольку противоизносные характеристики смазочно-охлаждающей жидкости будут снижены при добавлении нефтяного сульфоната бария и других антикоррозионных присадок в смазочно-охлаждающую жидкость.
2) Эффект охлаждения
Эффект охлаждения заключается в отводе тепла резания от твердого тела (инструмента, заготовки и стружки) за счет конвекционного теплообмена и испарения смазочно-охлаждающей жидкости, снижения температуры зоны резания, уменьшения деформации заготовки и поддержания твердости и размера инструмент.
Эффект охлаждения также связан с пеной. Поскольку воздух внутри пены - это воздух, теплопроводность воздуха низкая, и охлаждающий эффект пенной смазочно-охлаждающей жидкости будет уменьшен. Поэтому синтетическая смазочно-охлаждающая жидкость, содержащая поверхностно-активное вещество, обычно содержит небольшое количество эмульгированного силиконового масла, которое действует как пеногаситель.
Недавние исследования показывают, что смазочно-охлаждающая жидкость на водной основе на ионной основе может быстро устранить статический заряд, вызванный сильным трением во время резки и шлифования за счет ионной реакции, а комбинированная заготовка не выделяет большого количества тепла и имеет хороший охлаждающий эффект. Эти смазочно-охлаждающие жидкости на ионной основе широко используются в качестве охлаждающей жидкости для высокоскоростного шлифования и сильного шлифования. Действие присадок к маслу ограничивается условиями низкой температуры. Когда температура превышает 200 ℃, адсорбционный слой агента на масляной основе повреждается и смазка теряется. Поэтому смазочно-охлаждающая жидкость, содержащая масляную присадку, используется при низкоскоростной и точной резке. При высокоскоростной и тяжелой резке следует использовать смазочно-охлаждающую жидкость, содержащую противозадирные присадки. Так называемая противозадирная присадка представляет собой ряд соединений, содержащих серу, фосфор и хлор. Эти соединения реагируют с металлом при высокой температуре с образованием сульфида железа, фосфида железа, хлорида железа и т. Д. С низкой прочностью на сдвиг, что снижает сопротивление резанию, снижает трение между инструментом и заготовкой, инструментом и стружкой, что упрощает процесс резки. Смазочно-охлаждающая жидкость с противозадирной присадкой также может препятствовать образованию стружки и улучшать шероховатость поверхности заготовки.
3) Функция очистки
В процессе резки металла железный порошок, шлифовальный мусор, масляные загрязнения и другие вещи легко прилипают к поверхности заготовки, инструментам и шлифовальным кругам, которые влияют на эффект резания и загрязняют заготовку и станок. , поэтому смазочно-охлаждающая жидкость должна хорошо очищать. Для смазочно-охлаждающей жидкости на масляной основе, чем ниже вязкость, тем сильнее очищающая способность, особенно для смазочно-охлаждающей жидкости, содержащей легкие компоненты, такие как дизельное топливо и керосин. Проницаемость и эффективность очистки выше. Смазочно-охлаждающая жидкость на водной основе, содержащая поверхностно-активные вещества, имеет лучший очищающий эффект. С одной стороны, он может поглощать различные частицы и шлам и образовывать адсорбционную пленку на поверхности заготовки, чтобы предотвратить прилипание частиц и шлама к заготовке, инструменту и шлифовальному кругу. С другой стороны, он может проникать в поверхность раздела частиц и адгезии масляных загрязнений, отделяя частицы и масло от поверхности раздела, и уносить с охлаждающей жидкостью, таким образом, его можно использовать для очистки. Эффект очистки СОЖ также должен проявляться в хорошем отделении и оседании стружки, шлифовки, железного порошка, загрязнения маслом и т. Д. После того, как циркулирующая СОЖ возвращается в охлаждающий резервуар, стружка, железный порошок, шлифовальная стружка частицы и другие вещества могут оседать на дне масляного загрязнения контейнера и других веществ, взвешенных на поверхности жидкости, чтобы гарантировать, что смазочно-охлаждающая жидкость может оставаться чистой после многократного использования, а также обеспечить качество обработки и продлить цикл обслуживания .
4) Смазка
При резке возникает трение между инструментом и режущим инструментом и поверхностью заготовки. Смазочно-охлаждающая жидкость - это смазка для уменьшения трения. Что касается режущих инструментов, поскольку инструмент имеет задний угол в процессе резания, контактное давление между инструментом и обрабатываемым материалом ниже, чем у передней поверхности инструмента. Следовательно, состояние смазки трением задней поверхности резца близко к состоянию граничной смазки. Как правило, материалы с сильной адсорбцией, такие как масляные агенты и противозадирные агенты с пониженной прочностью на сдвиг, могут эффективно снижать трение. Смазка СОЖ превосходит смазочно-охлаждающую жидкость на водной основе, а смазочно-охлаждающая жидкость на масляной основе с присадками на масляной основе и противозадирными присадками лучше. Присадки к маслам обычно представляют собой длинноцепочечные органические соединения с группами экстремального давления, такими как жирные кислоты, спирты, животные и растительные масла. Присадка на масляной основе представляет собой слой смазывающей пленки, образующейся на поверхности металла за счет адсорбции на основе полярности, которая снижает трение между инструментом и заготовкой, инструментом и стружкой, тем самым снижая сопротивление резанию, продлевая срок службы инструмента и уменьшая шероховатость поверхности заготовки.
Кроме того, в дополнение к вышеуказанным эффектам смазки недавние исследования показывают, что резка может напрямую проникать в крошечные трещины на поверхности металла, что изменяет физические свойства обрабатываемых материалов, тем самым снижая сопротивление резанию и облегчая процесс резания. выполнять