Применение СОЖ при точении

Основными функциями смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) являются эвакуация стружки, охлаждение и смазывание поверхности контакта инструмента и заготовки. Корректное применение СОЖ повышает надёжность обработки, производительность инструмента и качество деталей.

В некоторых случаях обработка без СОЖ может считаться более целесообразной с точки зрения экологии и экономичности. Чтобы выбрать оптимальный инструмент, геометрию и сплав при обработке без СОЖ, обратитесь к специалистам Sandvik Coromant.

Во многих случаях применение СОЖ необходимо для достижения требуемой точности и качества обработанной поверхности и хорошей обрабатываемости заготовки. Если требуется применение СОЖ, то его следует оптимизировать для достижения высокой эффективности.

Существует целый ряд аспектов применения СОЖ, имеющих большое значение для процесса резания:

• Тип СОТС
• Подвож СОЖ к зоне резания
• Давление СОЖ

Тип СОТС

При токарной обработке используются различные типы смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС):

• Эмульсия, смесь воды и масла (5-10% масла в воде), является самой распространённой смазочно-охлаждающей средой
• Масло: в некоторых станках вместо эмульсии используется масло
• Сжатый воздух: используется для эвакуации стружки, но недостаточно хорошо отводит тепло
• MQL – минимальное количество смазки: сжатый воздух с минимальным количеством масла для смазывания
• Криогенная охлаждающая среда – сжиженный газ: используется для увеличения охлаждающего эффекта

Эмульсию, масло и воздух можно подавать через масляные каналы в токарных инструментах. Говоря о СОЖ в целом, мы имеем в виду охлаждение эмульсией или маслом. MQL и криогенное охлаждение требуют специального оборудования.

Подвод СОЖ к зоне резания

Большинство современных токарных инструментов имеют внутренний подвод СОЖ через инструмент, во многих из них реализован комбинированный высокоточный верхний и нижний подвод СОЖ. Подвод СОЖ к зоне резания в инструменте может быть следующих типов и имеет различные преимущества в обработке:

• Высокоточный подвод СОЖ, или высокоточный верхний подвод СОЖ, через сопло (или нечто подобное) струя СОЖ направляется прямо в зону резания со стороны передней поверхности. Снижает температуру и улучшает контроль над стружкодроблением. Можно использовать под высоким давлением для улучшения стружкодробления
• Нижний подвод СОЖ, струя СОЖ со стороны задней поверхности эффективно отводит тепло от пластины, повышая стойкость инструмента
• Традиционный подвод СОЖ, например, регулируемые сопла, диаметр выпускного отверстия которых в большинстве случаев больше диаметра сопел для высокоточной подачи СОЖ. Предназначены для подачи СОЖ на пластины и детали во время обработки (подача СОЖ поливом). Эти инструменты не предназначены для подачи СОЖ под высоким давлением

Традиционная подача СОЖ в сравнении с высокоточной

Высокоточная подача СОЖ

На современных токарных инструментах сопла подают СОЖ с высокой точностью прямо в зону резания со стороны передней поверхности, в результате контролируется стружкодробление и повышается надёжность обработки. Для оптимизации возможностей станка и дальнейшего повышения стойкости инструмента и улучшения стружкообразования подачу и скорость СОЖ можно настроить с высокой точностью, изменив диаметр сопла.

Положительный эффект высокоточного подвода СОЖ проявляется уже при низком давлении СОЖ, но чем выше давление, тем более сложные для обработки материалы можно успешно обрабатывать.​ При высокоточной подаче СОЖ вы получаете улучшенное стружкодробление, повышенную стойкость инструмента, а также более надёжный и производительный процесс обработки.

Без высокоточной подачи СОЖ может происходить пакетирование стружки и, как следствие, остановки станков, необходимость вызова специалистов сервисного обслуживания, повышение износа инструментов и неудовлетворительное качество обработанной поверхности.

Нижний подвод СОЖ

Самые современные токарные инструменты также имеют нижний подвод СОЖ. Нижний подвод СОЖ контролирует температуру в зоне резания, что повышает стойкость инструмента, а обработка становится прогнозируемой.

Нижний подвод СОЖ очень эффективен уже при низком давлении СОЖ, но чем выше давление, тем сильнее эффект повышения стойкости инструмента. Появляется возможность увеличить скорость резания или подачу для повышения производительности.

​Верхний или нижний подвод СОЖ? Или и то, и другое?

При использовании инструмента с верхним (высокоточным) и нижним подводом СОЖ на некоторых операциях может быть полезно отключение верхнего подвода СОЖ. Это сильно зависит от обрабатываемого материала, сплава пластины и режимов резания.

У сплавов с тонким покрытием, таких как сплавы PVD первого выбора для материалов ISO S, лучше всего использовать и верхний, и нижний подвод СОЖ для защиты пластины от перегрева и пластической деформации.

Сплавы с покрытием большой толщины, такие как сплавы CVD первого выбора для материалов ISO P и ISO K, имеют хорошую защиту от перегрева. При черновой и получистовой обработке эти сплавы могут обеспечить оптимальную стойкость инструмента только с нижним подводом СОЖ. См. синюю схему и пояснение для ISO P ниже.

Для сплавов с покрытием средней толщины, таких как сплавы CVD первого выбора для материалов ISO M, рекомендуется использовать и верхний, и нижний подвод СОЖ. Однако, если наблюдается лункообразование, попробуйте использовать только нижний подвод СОЖ и сравните стойкость инструмента.

Рекомендации по применению СОЖ при точении стали

• Используйте нижний подвод СОЖ для увеличения стойкости инструмента
• Используйте верхний (и нижний) подвод СОЖ, если требуется более оптимальный контроль над стружкодроблением, обычно он требуется в синей зоне глубины резания (ap) и подачи (fn)
• Вне синей зоны верхний подвод СОЖ может вызывать небольшой износ кромки и увеличивать лункообразование Лункообразование трудно определяется, что приводит к непрогнозируемой и пониженной стойкости инструмента. Вот почему рекомендуется нижний подвод СОЖ. (Если нижнего подвода СОЖ нет, то используйте инструмент с традиционной подачей СОЖ)