Информация, оборудование, промышленность
Комплексные поставки промышленного оборудования и комплектующих
Полное таможенное сопровождение и доставка оборудования
Профессиональный подбор оборудования или замена на аналоги

Способы подвода смазывающеохлаждающих жидкостей II

Способы подвода смазывающеохлаждающих жидкостей II

Высоконапорное (струйное) охлаждение. При этом способе подвода смазывающеохлаждающая жидкость под высоким давлением (15—20 кг/см2) направляется в виде тонкой струи к лезвиям резца со стороны задней поверхности, т. е. снизу. Для этой цели используются установки, в которых жидкость посредством насоса подается под требуемым давлением в зону резания через фильтр и гибкий шланг с насадкой, имеющей отверстие диаметром 0,4—0,6 мм. Расстояние от выходного отверстия в насадке до лезвия резца должно быть возможно меньшим, так как при увеличении этого расстояния уменьшается скорость потока жидкости и возрастает рассеивание струи.

При высоконапорном охлаждении тепло отводится из зоны резания гораздо лучше, чем при обычном. Благодаря этому стойкость быстрорежущих резцов при точении конструкционной стали повышается по сравнению с обычным способом охлаждения от 3 до 7 раз (а по сравнению с работой без охлаждения — в 10—20 раз); стойкость твердосплавных резцов повышается значительно меньше — приблизительно в 1,5 раза.

Практическое применение высоконапорного охлаждения в производственных условиях связано с известными затруднениями: 1) необходимо обеспечить точное и устойчивое попадание струи в нужный участок задней поверхности резца; 2) образующиеся мелкие брызги жидкости требуют специальных защитных средств в виде кожухов, водяных завес и т. д. Высоконапорное охлаждение с большим успехом используют на некоторых специальных станках при обработке деталей из жаропрочных сталей и сплавов.

 

Охлаждение распыленной жидкостью.

В зависимости от характера обработки струя распыленной жидкости направляется либо снизу — со стороны задней поверхности инструмента, либо сбоку — между стружкой и передней поверхностью инструмента.

Для распыления жидкости и подвода смеси ее с воздухом в зону резания используются специальные установки, которые работают следующим образом.

Сжатый воздух из заводской сети подается через фильтр в редуктор, который несколько снижает давление и сохраняет его постоянным. Из редуктора сжатый воздух под давлением 4—4,5 кг/см2 поступает одновременно в смеситель и в бак с эмульсией. Под давлением сжатого воздуха жидкость поднимается из бака по трубке с фильтром в смеситель, распыляется в нем и через шланг, кран и сопло подается в зону резания. Изменение состава смеси и степени распыления жидкости производится с помощью регулировочного винта. Благодаря этому можно осуществлять три способа охлаждения зоны резания: 1) напорной струей жидкости (подача воздуха прекращена); 2) распыленной жидкостью (одновременная подача воздуха и жидкости); 3) струей сжатого воздуха (подача жидкости прекращена).

Для охлаждения распыленной жидкостью характерен очень небольшой расход ее: эмульсии расходуется 100—300 г в час, а масла — всего 0,5—2 г в час.

Исследования и опыт производственного внедрения охлаждения режущих инструментов распыленной жидкостью показали, что при новом способе стойкость быстрорежущих инструментов повышается от трех до десяти раз по сравнению с работой всухую и от двух до четырех раз по сравнению с охлаждением падающей струей эмульсии. При точении стали твердосплавными резцами охлаждение распыленной эмульсией увеличивает их стойкость только при повышенных скоростях резания; при умеренных и низких скоростях резания стойкость твердосплавных инструментов повышается в результате охлаждения распыленным маслом.

Значительное повышение стойкости инструментов при подводе смазывающеохлаждающей жидкости в распыленном состоянии можно объяснить следующими причинами:

1. При выходе из сопла смесь жидкости и воздуха резко расширяется и вследствие этого сильно охлаждается; так, на расстоянии 20 мм от сопла эта смесь имеет температуру от 4 до 12°, а при очень сильном распылении температура опускается ниже нуля.

2. Скорость струи распыленной жидкости составляет приблизительно 300 м/сек, т. е. в 300 раз больше, чем скорость свободно падающей струи жидкости.

3. Распыленные частицы жидкости очень малы и поэтому, войдя в соприкосновение с сильно разогретыми поверхностями стружки, детали и инструмента, превращаются в пар; при испарении дополнительно поглощается значительное количество тепла.

4. Благодаря меньшей вязкости охлаждающая смесь легче проникает в микротрещины в зоне разрушения.

Охлаждение распыленной жидкостью имеет еще ряд дополнительных преимуществ: 1) простота установок и возможность их применения на станках, которые изготовляются без системы подвода охлаждающей жидкости, например строгальных; 2) большая экономия смазывающеохлаждающих жидкостей; 3) станок и обрабатываемые детали не загрязняются жидкостью, благодаря чему улучшаются условия труда, облегчается работа по разметке и наблюдение за инструментом.

Хотя при охлаждении распыленной жидкостью стойкость режущих инструментов возрастает не столь значительно, как при высоконапорном охлаждении (приблизительно в 2 раза меньше), первый способ является более удобным, так как не требует точного направления струи.

Опыт производственного внедрения этого способа охлаждения режущих инструментов на Горьковском автозаводе и других заводах показывает, что его применение особенно эффективно на таких станках и операциях, где не может быть использован обычный способ охлаждения, в частности на некоторых многорезцовых полуавтоматах и карусельных станках, при фрезеровании концевыми фрезами по разметке, при плоском шлифовании деталей и заточке инструментов из быстрорежущей стали. Охлаждение распыленной жидкостью при шлифовании предотвращает деформации деталей вследствие нагревания, а также появление прижогов и трещин, что имеет первостепенное значение при заточке режущих инструментов.