ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Чистота СОЖ и технологии очистки их от механических примесей из "Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием Справочник " Влияние загрязнения СОЖ иа эффективиость обработки резанием. С точки зрения влияния состояния СОЖ на эффективность технологических операций механической обработки доминирующее положение занимает чистота СОЖ и, прежде всего, содержание (концентрация) в ней механических примесей [2, 11, 15, 18, 20, 21, 23, 24 и др.]. Загрязнение СОЖ отходами механической, особенно абразивной обработки существенно снижает качество обработанных деталей, что в свою очередь приводит к необходимости снижения производительности обработки. [c.357] При щлифовании частицы механических примесей, попавшие вместе с СОЖ в зону контакта шлифовального круга с заготовкой, вступают во взаимодействие с объектами процесса обработки. При этом некоторые из них вступают в силовой контакт с абразивными зернами и увеличивают нагрузку на них, что может привести к разрушению зерен, а другие попадают во впадины между ними. Большая часть частиц взаимодействует со связкой круга и зернами, не контактирующими со шлифуемой поверхностью заготовки, так как количество режущих зерен при шлифовании составляет примерно 10 % количества абразивных зерен, находящихся на рабочей поверхности круга. Разрушение связки усиливает изнашивание круга. С повышением концентрации механических примесей в СОЖ увеличивается число таких контактов с рабочей поверхностью круга, вследствие чего возрастает интенсивность его разрушения и затупления абразивных зерен, а следовательно, скорость изнашивания абразивного круга, что приводит к уменьшению периода его стойкости. [c.357] В процессе шлифования поверхность круга становится более ровной, и наступает период его стабильной работы. С увеличением концентрации механических примесей в СОЖ период стабильной работы круга сокращается или вообще отсутствует. Более крупные частицы примесей глубже внедряются в обрабатываемую заготовку и интенсивнее разрушают и затупляют абразивные зерна. Очень мелкие частицы не влияют на изнашивание шлифовального круга, но при большой их концентрации уменьшается зазор между кругом и заготовкой и увеличивается динамическая вязкость СОЖ, в результате чего снижается ее расход через зону резания, что отрицательно влияет на эффективность шлифования. [c.357] На работоспособности круга заметно сказывается также твердость частиц. Металлические частицы, на долю которых приходится 80...98 % всей массы шлифовального шлама, вступая в контакт с абразивными зернами и связкой, деформируются и меньше внедряются в шлифовальный круг, чем гораздо более твердые абразивные частицы, которые значительно сильнее изнашивают круг. Однако металлические частицы активно налипают на рабочую поверхность круга, что приводит к снижению его режущей способности. Степень влияния содержащихся в СОЖ механических примесей на процесс шлифования зависит от материала обрабатываемой заготовки. С ухудшением обрабатываемости материала скорость изнашивания круга резко возрастает. [c.358] С уменьшением зернистости шлифовальных кругов в силовой контакт с абразивными инструментами вступает большее число частиц механических примесей, которые не могут разместиться в межзерновом пространстве круга. Уменьшаются расход СОЖ через зону шлифования и количество частиц, попадающих в зону контакта. Эти два фактора противодействуют, причем более твердые круги изнашиваются менее интенсивно. [c.358] С интенсификацией режимов шлифования режим изнашивания круга изменяется, как правило, в сторону самозатачивания. При этом темп роста скорости изнашивания круга в зависимости от скорости врезной подачи при шлифовании с применением СОЖ, содержащих различное количество примесей, примерно одинаков, однако доля изнашивания шлифовального круга под действием механических примесей, содержащихся в СОЖ, уменьшается. Механические примеси не только разрушают рабочую поверхность круга, но и в некоторых случаях способствуют удалению налипшего на абразивные зерна металла, вследствие чего круг засаливается меньше. Одновременно металлические частицы забивают поры круга, увеличивая глубину засаливания. [c.358] Таким образом, загрязнение СОЖ механическими примесями оказывает многоплановое отрицательное влияние на работоспособность шлифовальных кругов и на качество обработанных деталей. [c.358] С ростом концентрации механических примесей в СОЖ высотные параметры шероховатости шлифованной поверхности увеличиваются, причем с повышением скорости врезной подачи круга относительное влияние концентрации примесей на эти параметры уменьшается. Существует пороговое значение концентрации примесей в СОЖ, ниже которого влияние примесей на шероховатость обработанной поверхности незначительное например, при шлифовании стальных заготовок электро-корундовыми кругами зернистостью 25 и более таким пороговым значением является 0,1 г/л. [c.359] При силовом контакте механических частиц с абразивными зернами круга повышается контактная температура и появляются прижоги на шлифуемой поверхности. Уменьшение расхода СОЖ через зону шлифования при увеличении концентрации в ней механических примесей также способствует росту контактной температуры. В результате повышение концентрации примесей в СОЖ приводит к уменьшению периода стойкости кругов по критерию прижогообразования, причем при шлифовании торцовых поверхностей влияние механических примесей на прижогооб-разование сильнее, чем при шлифовании цилиндрических поверхностей. [c.359] Улучшение чистоты СОЖ приводит и к существенному повышению эффективности операций обработки заготовок лезвийными инструментами [2]. Установлено, что оснащение, например, фрезерных станков фильтрами привело в ряде случаев к удлинению периода стойкости фрез в 5-10 раз, при этом была обеспечена возможность увеличения скорости резания в 2 раза, а скорости подачи - в 1,5 раза. Оснащение станков для глубокого сверления фильтрами, очищающими СОЖ от частиц размером более 10 и 2 мкм, обеспечило повышение наработки соответственно до 5000 и 13 500 обработанных между переточками отверстий. На многошпиндельных станках очистка СОЖ способствовала увеличению стойкости сверл с внутренним охлаждением в 2 раза, а разверток, расточных и фасонных резцов, неперетачиваемых многогранных пластинок - в 1,4-1,8 раза. Одновременно шероховатость обработанных поверхностей уменьшилась на 20 %, а заточные работы сократились на 55 %. [c.359] Предельные значения показателей чистоты СОЖ, используемых в групповых и централизованных системах их применения, определяются по операции, при которой применяется СОЖ с более высоким показателем чистоты. [c.360] ГОСТ Р 50558 устанавливает нормы чистоты водных СОЖ, применяемых на операциях круглого наружного и плоского шлифования периферией круга заготовок из сталей и сплавов различной обрабатываемости, в зависимости от зернистости шлифовального круга и заданной шероховатости обработанной поверхности (табл. 7.3). [c.360] Для водных СОЖ. [c.361] Стандартизованные нормы чистоты СОЖ следует использовать при проектировании и реализации технологических процессов обработки заготовок резанием для обеспечения заданного качества обработанных поверхностей деталей, при разработке систем применения СОЖ и их элементов, а также при выборе устройств очистки СОЖ от механических примесей. Этими нормами далеко не исчерпывается нормативно-техническое обеспечение ресурсосберегающего экологизированного применения СОЖ при механической обработке. На рис. 7.4 представлена структурная схема нормативно-технического обеспечения применения водомасляных эмульсий. Однако сами нормативы в основном отсутствуют или плохо обоснованы. Для решения проблемы нормативно-технического обеспечения ресурсосберегающего экологизированного применения СОТС необходима разработка и реализация программы и координационного плана работ по этому направлению творческих коллективов научно-исследовательских и проектно-технологических организаций, вузов и промышленных предприятий. [c.361] Методы флотации и фильтрования можно использовать в сочетании с другими методами. [c.364] В зависимости от особенностей метода очистки, конкретных условий его реализации и показателей качества применяемой СОЖ могут быть установлены дополнительные показатели эффективности системы очистки СОЖ от механических примесей. [c.367] Очистка СОЖ флотацией. Флотация заключается в удалении из СОЖ мелкодисперсных частиц загрязнителя путем образования комплексов частица загрязнителя - пузырек воздуха, всплывания комплексов и удаления образовавшегося пенного слоя с поверхности СОЖ. [c.367] Эффективность флотационной очистки зависит от размера и количества пузырьков воздуха. При оптимальном размере пузырька (1...30 мкм) соотношение концентрации воздуха и извлекаемых механических примесей должно быть 0,01...0,1. Для флотации требуется высокая степень насыщения СОЖ воздухом - 0,01...0,05 объема жидкости. [c.367] Загрязненная СОЖ поступает в емкость / и с помощью всасывающего трубопровода перекачивается насосом 2 в напорный бак 3 (рис. 7.6). Одновременно во всасывающий трубопровод насоса 2 засасывается воздух. В напорном баке 3 при давлении 0,15...0,4 МПа воздух растворяется в жидкости и водовоздущная смесь поступает во флотатор 4. Во флотаторе, работающем при атмосферном давлении, воздух выделяется в виде пузырьков и флотирует взвещенные частицы. Пену с механическими примесями и инородными маслами (шламами) удаляют с поверхности СОЖ скребковым механизмом. Очищенная СОЖ выходит из нижней части флотатора. При такой схеме вся СОЖ, поступающая на флотацию, насыщается воздухом. Технологические схемы подачи СОЖ при флотации с циркуляцией и с неполнопоточной флотацией показаны на рис. 7.7. [c.368] Вернуться к основной статье