Какую СОЖ выбрать для токарного станка. Что такое сож в токарном станке?

Также широко используется специальное испаряющееся уплотнительное масло, содержащее специальные полярные присадки (эфиры). Он имеет низкую вязкость, легко наносится на рабочие поверхности, испаряется при нагревании и не требует последующей очистки.

СОЖ. Все о смазочно-охлаждающей жидкости

При обработке металлов резанием или пластической деформацией выделяется большое количество тепла. Из-за нагрева обрабатывающего инструмента и поверхности заготовки ухудшается качество процесса обработки, увеличивается износ дорогостоящих инструментов и деталей, изменяется структура поверхностных слоев металла заготовки. Это, в свою очередь, влияет на технологические свойства и качество конечных продуктов.

Для предотвращения этих явлений и улучшения качества обработки поверхности заготовки используются специальные охлаждающие жидкости.

Исходя из общего состояния теплоносителя, они делятся на газы, жидкости и твердые вещества.

Наиболее широко используются жидкие хладагенты — смазочно-охлаждающая жидкость (хладагент).

СОЖ — это специальное вещество, используемое при работе металлообрабатывающих станков. Любой технологический процесс токарного или фрезерного станка сопровождается трением, которое может привести к деформации обрабатываемой детали, повреждению станка или детали, изменению механических свойств металла.

Основное назначение СОЖ в металлургии — разделить поверхности, подверженные трению, и снизить температуру инструмента. Эта жидкость образует на рабочих поверхностях смазочную пленку, которая уменьшает силу трения и усилие, необходимое для резки. Использование специальных добавок упрощает процесс резки — молекулы жидкости быстро проникают в микротрещины на поверхности металла и действуют как клин между частицами металла.

СОЖ для станков. Сверление

Состав СОЖ (СОТС)

Состав большинства охлаждающих жидкостей для металлообработки примерно одинаков. Единственное различие в продукции разных производителей и марок — это концентрация того или иного вещества или добавки, необходимой для конкретного процесса или металла.

Эффективная охлаждающая жидкость для станков включает в себя:

  • Смазки из натуральных или синтетических масел
  • Присадки, обладающие различными эксплуатационными свойствами
  • Вещества, препятствующие расслоению смазочно-охлаждающих жидкостей на фракции
  • Антикоррозионные и износоснижающие компоненты
  • Добавки, снижающие пенообразование и агрессивность по отношению к обрабатываемым металлам

Присадки в составе СОЖ

Присадки являются важным компонентом охлаждающих жидкостей для металлообработки. В очень низких концентрациях они могут значительно улучшить качество и эффективность металлообработки.

присадки-СОЖ.webp

Различные добавки выполняют несколько важных функций:

  • Повышают стойкость металлов к коррозии
  • Противодействуют износу благодаря снижению износа рабочих поверхностей инструмента
  • не дают образовываться задирам на поверхности металлической заготовки в процессе обработки,
  • Предотвращают образование пены, снижающей качество СОЖ, и появление масляного тумана, который вредно действует на кожу и дыхательные органы рабочего персонала

Особенности воздействия на станки и заготовки

В целом, охлаждающая жидкость решает три задачи: охлаждение, смазка и удаление мелких частиц (стружки). Однако в реальности исчезает гораздо больше проблем. Таковы, например, последствия эффективного охлаждения:

  • замеляется процесс изнашивания режущего инструмента;
  • повышается точность работы на токарном станке;
  • сокращается количество технологических процессов;
  • улучшается качество обрабатываемых деталей;
  • снижаются риски для сотрудника, его рабочее место становится более комфортным.

Токарная СОЖ не является неотъемлемой частью металлообработки, но без нее вы не сможете производить качественную продукцию и разумно планировать расходы на обслуживание инструмента.

Виды и особенности

Имеющиеся в продаже охлаждающие жидкости различаются по составу. Технически они выполняют аналогичную функцию, но их работа зависит от области применения.

Масляные

Основным ингредиентом здесь является минеральное масло. Их не нужно смешивать с водой, и они применяются в процессах, где не используются смазочные материалы на водной основе, например, при обработке высоколегированной стали.

Охлаждающие жидкости на масляной основе хорошо зарекомендовали себя в процессах механической обработки и для использования в автоматических станках. Они прозрачны и не мешают обзору заготовки при токарной обработке или шлифовании.

Водосмешиваемые

Они выпускаются в виде концентрата, который перед непосредственным использованием необходимо смешать с водой. Водосмешиваемые СОЖ для токарных станков с ЧПУ можно разделить на три группы:

  • синтетические — образуют чистый химический раствор при разведении водой, используются во время шлифования деталей на станке;
  • полусинтетические — содержат незначительную часть (до 15 %) масел в составе. После смешивания с водой из них получаются полупрозрачные микроэмульсии;
  • эмульгирующие (или эмульсолы) — содержат значительную часть (до 70 %) масел в составе. После смешивания с водой из них получаются плотные эмульсии молочного оттенка.

Присадки

При использовании СОЖ в металлообработке в эмульсию добавляют присадки для улучшения ее технических и функциональных свойств. Для того чтобы улучшить работу наиболее популярных устройств, ниже приводится описание того, как они работают:

  • антиизносные — продлевают срок службы режущих и шлифующих инструментов;
  • антифракционные — действуют так же, как и технические масла;
  • антизадирные — уменьшают последствия нагревания и износа при работе в агрессивной среде;
  • ингибиторы — уменьшают вероятность поражения инструмента коррозией;
  • противотуманные — угнетают процесс образования маслянистого тумана на рабочем месте.
  Паяльная станция: классификация, применение, способы управления. Как пользоваться паяльной станцией?

Сож для токарных станков с чпу

Как подавать смазочную жидкость в зону резки

На современных производствах эти методы очень популярны:

  • подача под высоким давлением. Одновременно используются несколько сопел, из которых под давлением выходит жидкость струйно-напорным способом;
  • подача свободной струей. В этом случае ее направляют непосредственно в зону металлообработки. Жидкость поступает через осевое отверстие в оборудовании и распределяется по периферийным участкам благодаря центробежной силе, которая возникает из-за вращения инструмента;
  • подача прямо в место резки или шлифовки. Этот способ применяется только для тех жидкостей, которые имеют выраженные смазочные свойства. Подача начинается за несколько минут до начала работы на фрезерном станке;
  • подача контактным методом. СОЖ направляется непосредственно на режущую часть инструмента или на заготовку.

Следует помнить, что мелкие частицы грязи и пыли в рабочей зоне оседают на форсунках, через которые подается жидкость, и снижают их эффективность. Система засоряется и больше не может выполнять свои функции, а качество металлоконструкций страдает. Чтобы избежать этого, необходимо регулярно фильтровать охлаждающую жидкость. В противном случае создается благоприятная среда для размножения микроорганизмов, гниения, коррозионных повреждений, неприятных запахов и т.д.

Масляные СОЖ

Масляные смазочные материалы — это чистые минеральные масла (вязкость 2 — 40 мм2/с при 50°C) или масла с различными функциональными присадками (высокого давления, фрикционные, антикоррозионные, антикоррозионные и т.д.). Они изготавливаются из нефтепродуктов и поэтому классифицируются как легковоспламеняющиеся жидкости.

Они обладают отличными смазывающими свойствами, но имеют некоторые недостатки: низкая охлаждающая способность, летучесть и высокая пожароопасность. Охлаждающие жидкости на масляной основе не требуют специальной подготовки и поставляются готовыми к использованию.

Выбор и применение СОЖ на масляной основе

Хладагенты на масляной основе характеризуются плотностью, вязкостью и температурой вспышки, которые являются основными критериями при выборе конкретного хладагента. Они традиционно используются в высокопроизводительных металлорежущих станках — с низкой скоростью привода и большой глубиной резания. Эмульсии на основе минерального масла часто используются при заточке, сверлении и расточке, а также там, где герметизация станка не позволяет использовать продукты на водной основе.

Чистые минеральные масла без присадок имеют ограниченное применение и в основном используются для простых работ с цветными металлами (бронза, латунь, медь), а также углеродистыми сталями и чугуном. Более сложные охлаждающие жидкости и присадки на масляной основе подходят для материалов, с которыми трудно работать.

При выборе между различными марками охлаждающих жидкостей с похожими свойствами эксперты рекомендуют выбирать продукты с похожими свойствами:

  • имеют более высокую прозрачность для лучшего обзора рабочей зоны
  • не образуют масляный туман и безопасные для персонала
  • не содержат хлора и при этом обладают высокими смазывающими свойствами и обеспечивают требуемое качество обработки

Синтетические и полусинтетические СОЖ

Смешанные с водой охлаждающие жидкости содержат различные органические и неорганические вещества, такие как спирты, вода, эмульгаторы, электролиты, биоциды, ингибиторы коррозии и присадки высокого давления.

Преимущества данного типа эмульсий— низкая стоимость, простота производства рабочих эмульсий, низкий риск возгорания, хорошие охлаждающие свойства. Недостатками являются образование пены, высокая степень биозагрязнения микроорганизмами и затраты на утилизацию.

Классификация водорастворимых СОЖ

Эмульсии, смешанные с водой, поставляются в виде концентрата, который используется для производства рабочих эмульсий непосредственно на месте использования. Необходимым условием получения качественного продукта является правильное разведение концентрата водой — его добавляют в воду и хорошо перемешивают.

В эту группу входят три основных типа охлаждающих жидкостей с различными дисперсиями основного ингредиента:

  1. Эмульсионные: грубодисперсные продукты, получаемые путем разбавления водой эмульсолов, содержащих до 85% минеральных масел. Вследствие смешивания эмульсола и воды в концентрации 5-30% образуется эмульсия белого цвета, обладающая высокими смазывающими характеристиками.
  2. Полусинтетические: концентрированные продукты с коллоидной степенью дисперсии, содержат до 50% минеральных масел. Рабочий полупрозрачный раствор концентрацией 1-10% получают при смешивании с водой. Он в равной мере характеризуется хорошими смазывающими и охлаждающими свойствами.
  3. Синтетические: концентраты, не содержащие масел, имеют молекулярную степень дисперсности. Основные компоненты: поверхностно-активные вещества (ПАВ), вода, водорастворимые полимеры и присадки. Рабочий раствор в концентрации 1-10% обладает высокими охлаждающими свойствами.
  Как правильно подобрать сверло под дюбель для крепления различных предметов. Какое сверло под дюбель?

Состав и характеристики СОЖ на водной основе

Водорастворимые СОЖ характеризуются отличными охлаждающими свойствами и поэтому подходят для высокоскоростной обработки металлов. Они также позволяют готовить рабочие растворы с различной концентрацией, что расширяет возможности применения этого типа эмульсий в металлообработке.

Таким образом, одна и та же марка смазочно-охлаждающей жидкости может использоваться для черновых операций с концентрацией 2-5 %, а для особо сложных операций (глубокое сверление, растачивание и т.д.) — с более высокой концентрацией до 8 %. Для шлифовальных операций обычно выбирают синтетические смазочно-охлаждающие масла с низкой концентрацией 1,5-2,5 %.

Рекомендуемые концентрации и применимость отдельных типов смазочно-охлаждающих жидкостей для конкретного вида обработки указаны в технической документации производителей. Точное соблюдение дозировок гарантирует стабильность готовой СОЖ и обеспечивает более эффективную обработку металла.

Выбор и применение СОЖ

Основными областями применения СОЖ являются токарная и фрезерная обработка металлов. Эмульсол для металлургии выбирается в зависимости от конкретных условий производства: Тип оборудования, используемые инструменты, выполняемые технологические операции, материал заготовки, способ подачи рабочей эмульсии и т.д.

СОЖ для токарных станков — какую выбрать?

Сравнительный график температуры резания при использовании СОЖ и без

Однозначного ответа на вопрос, какая СОЖ наиболее подходит для токарной обработки, нет: она должна выбираться с учетом режима работы скорости и характеристик обрабатываемого металла.

При высокоскоростном точении необходимо использовать СОЖ с улучшенными теплоотводящими и снижающими трение свойствами.

При обработке нержавеющих металлов для предотвращения коррозии инструментов и оборудования в концентрате смазочно-охлаждающей жидкости, эмульсии или эмульсии для токарных станков также необходимо использовать специальные присадки.

Токарные эмульсии для обработки твердых сплавов должны содержать компоненты, работающие под экстремальным давлением.

Как выбрать СОЖ для фрезерования?

Использование СОЖ при металлообработке на фрезерном станке

Требования к охлаждающей жидкости для фрезерных станков зависят от процесса резания, инструмента и материала заготовки. Например:

  • при использовании фрез с твердосплавными пластинами они должны сочетать высокие смазочные и низкие охлаждающие свойства (фрезерование является прерывистым процессом, поэтому интенсивное охлаждение зоны реза приводит к образованию термических трещин на режущих кромках инструмента из-за резких перепадов температуры);
  • при обработке деталей из алюминия и нержавейки необходимо для улучшения качества обработки поверхностей следует применять СОЖ с антизадирными присадками.

Особенности выбора СОЖ для шлифовальных станков

К охлаждающим смазочным материалам для шлифования металлов предъявляются повышенные требования в отношении пожаробезопасности, содержания пены и тумана, а также содержания веществ, опасных для персонала.

При шлифовании в рабочей зоне образуется большое количество стружки и шлифовальной пыли, которые приводят к появлению царапин на обработанных поверхностях. Поэтому для обеспечения высокого качества деталей необходимо выбирать СОЖ с улучшенными моющими свойствами.

СОЖ для сверления

Использование СОЖ на сверлильном станке

При выборе охлаждающей жидкости для сверлильного станка необходимо учитывать глубину отверстий: СОЖ для сверления глубоких отверстий должны обладать повышенными теплоотводящими и фрикционными свойствами.

Для улучшения качества обработки поверхности отверстий для сверления нержавеющей стали в состав охлаждающей жидкости входят компоненты, предотвращающие прилипание металла к сверлу.

Одним из важнейших требований к СОЖ при использовании твердосплавных сверл является содержание присадок, предотвращающих истощение кобальта.

СОЖ для обработки металлов давлением

СОЖ для обработки металлов давлением выбираются с учетом особенностей технологических процессов (давление, горячая или холодная штамповка).

Как приготовить СОЖ своими руками?

Для производства эмульсии необходимы следующие компоненты:

  • жидкое мыло;
  • кальцинированная сода;
  • керосин;
  • подсолнечное масло;
  • отбеливатель;
  • теплая вода;
  • моющее средство для посуды;
  • емкость для варки и смешивания;
  • электрическая плитка.

Жидкое мыло сочетается с подсолнечным маслом, парафином и пекарским порошком. Возьмите все ингредиенты в равных пропорциях и смешайте их в емкости объемом не менее 10 литров. Добавьте в раствор немного отбеливателя и жидкости для мытья посуды.

Вылейте всю смесь в емкость с горячей водой до полного заполнения. Нагрейте жидкость до 90 °C на горячей плите, постоянно помешивая.

В результате получается концентрированная смесь, которую затем разбавляют водой в соотношении 1:3.

Правила применения

Для эффективного использования охлаждающих жидкостей рекомендуется соблюдать определенные правила:

  • расход средства рекомендуется выбирать не менее 10-15 л/мин.;
  • жидкость направляется на участок с максимальным выделением тепла;
  • подача СОЖ начинается с момента начала токарной обработки, в противном случае резкое охлаждение перегретого инструмента приведет к образованию трещин;
  • при работе с труднообрабатываемым материалом жидкость подают тонкой струйкой с задней стороны резца;
  • смазочные материалы, используемые для оборудования, должны быть совместимы с СОЖ;
  • перед проведением работ на станке проводится контроль концентрации жидкости;
  • концентрат СОЖ хранится в закрытом помещении с хорошей вентиляций при температуре от 50 до 400оС, вещество нельзя замораживать и использовать емкости с гальваническим покрытием внутри.
  Что такое термитная сварка. Что такое термитная сварка?

Охлаждающую жидкость не следует использовать для хрупких материалов, образующих мелкие осколки, чтобы избежать преждевременного износа станка.

СОЖ положительно влияют на производительность процесса и защищают токарное оборудование и заготовки от перегрева и деформации.

Каждый тип охлаждающей жидкости имеет определенные параметры и свойства, которые необходимо учитывать при ее использовании.

Сравнение сухой и мокрой обработки

Параметры Сухая обработка Мокрая обработка
Режущая жидкость Не используется Используется
Коррозионная стойкость Хорошая, так как не используется жидкость Зависит от используемой СОЖ
Срок службы инструмента Короткий Увеличенный срок службы инструмента
Возможности обработки Легкие операции Легкие и тяжелые операции обработки
Риск перегрева Высокий Низкий
Качество поверхности Присутствуют пригары или следы окисления на обработанной поверхности Высокая чистота поверхности
Применение Обработка дерева, пластмасс и мягких металлов Обработка твердых металлов

Обычные операции механической обработки предполагают контакт режущего инструмента с заготовкой на высокой скорости, что приводит к удалению материала с поверхности.

При таком контакте часто выделяется тепло от трения, которое может привести к повреждению заготовки и режущего инструмента.

Однако количество выделяемого тепла зависит от типа обрабатываемого материала, используемого режущего инструмента, скорости, скорости подачи и глубины резания во время обработки.

Обработка мягких материалов, таких как дерево, пластмассы и т.д., требует сравнительно небольшой силы резания, что приводит к меньшему выделению тепла.

Этот тип обработки не требует использования охлаждающей жидкости для поглощения тепла и поэтому называется сухой обработкой.

Он подходит для обработки мягких материалов с низкими и средними параметрами резания.

Кроме того, металлические детали подвергаются сухой обработке специальными режущими инструментами, например, керамическими, для минимизации нагрева от трения без необходимости использования охлаждающей жидкости.

С другой стороны, металлы, такие как высокопрочные и жаропрочные сплавы, требуют чрезвычайно высоких усилий резания, которые могут генерировать огромное количество тепла, что приводит к износу инструмента и пожароопасности.

Поэтому важно использовать охлаждающую жидкость для контроля температуры резки.

Этот тип процесса называется мокрой обработкой.

Этот тип обработки подходит для тяжелых работ, а минимизация тепла предотвращает риск ожогов или шрамов на поверхности заготовки.

Ответы на часто задаваемые вопросы:

Безопасно ли использовать охлаждающие жидкости на водной основе?

Да, использование охлаждающих жидкостей на водной основе безопасно, если они содержат присадки, препятствующие коррозии. Большинство современных токарных станков оптимизированы для использования охлаждающих жидкостей на водной основе, которые содержат химические добавки, обеспечивающие защиту материала от коррозии и предохраняющие оборудование и заготовку от коррозии.

Как можно уменьшить нагрев в зоне резания токарных станков по дереву без СОЖ?

Нагрев от трения на токарных станках по дереву можно уменьшить, используя острые режущие инструменты. Острая режущая кромка легко скользит по материалу и выделяет минимум тепла во время работы.

Нужна ли токарным станкам с ЧПУ специальная охлаждающая жидкость?

Нет, для токарных станков с ЧПУ можно использовать обычные охлаждающие жидкости.

Однако в токарных станках с ЧПУ часто используется специальная система подачи, которая автоматически управляется во время работы. Кроме того, некоторые токарные станки с ЧПУ, например, токарные станки швейцарского типа, совместимы только с чисто масляными охлаждающими жидкостями.

Заключение:

Однофланцевые инструменты обычно используются при токарной обработке, которая, как правило, не требует СОЖ для обычной обработки неметаллических материалов и некоторых мягких металлов.

Тем не менее, использование охлаждающей жидкости настоятельно рекомендуется, если вы регулярно обрабатываете тяжелые металлические детали.

Система распыления и заливки СОЖ очень эффективна, но если обработка высокопрочных и жаростойких металлов является вашим основным требованием, рекомендуется использовать прецизионную систему СОЖ для максимального увеличения срока службы инструмента и получения чистых резов.

Для обработки легких металлов на токарном станке можно также использовать спрей WD-40 или распылитель охлаждающей жидкости для регулирования температуры и продления срока службы инструмента.

Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею со своими друзьями и оставьте комментарий!

Оцените статью
Ремонт до и после