Обработка с СОЖ или без СОЖ
СОЖ (смазочно-охлаждающие жидкости), выполняют функции:
- Смазка
- Охлаждение
- Отведение стружки
Смазочный эффект СОЖ снижает возникающую силу трения, облегчает снятие материала и снижает наростообразование на режущей кромке. Охлаждающий эффект подвода СОЖ позволяет уменьшить термическую нагрузку на инструмент. Отведение стружки позволяет избежать повторного реза.
Режущая кромка фрезы, входя в материал обрабатываемой заготовки и покидая его, находится под действием резкого изменения температуры и пребывает в состоянии повторяющегося термического шока. Твердосплавный инструмент чувствителен к существенному перепаду температур, вызывающему разрушение кромки. Избыточное тепло приводит к пластической деформации кромки, а значительная разница температур – к термическим трещинам.
СОЖ рекомендуется:
- механическая обработка титана или жаропрочных материалов на основе никеля, различных марок нержавеющей стали аустенитной или аустенитно-ферритной групп.;
- фрезерование высоколегированного износостойкого чугуна со специальными свойствами;
- обработка алюминия и цветных металлов;
- при обработке глубоких полостей или узких пазов подвод СОЖ существенно улучшает отвод стружки и предотвращает вторичное резание.
СОЖ не рекомендуется:
Черновое фрезерование: со значительным объёмом удаляемого материала происходит интенсивное выделение тепла, и подача СОЖ может выступать в роли разрушающего фактора, создавая циклическую термическую нагрузку. При сухой обработке температура твёрдосплавной режущей кромки тоже высокая, но при правильно установленных режимах резания не превышает допустимых значений. Температура изменяется в достаточно узких пределах и не приводит к термическому шоку.
Высокоскоростное фрезерование, в первую очередь, закалённых сталей твёрдостью HRC 45 и выше. Резание в этом случае отличается снятием тонкой стружки, и в качестве охлаждения рекомендуется использовать только воздух.
Развитие технологий позволило разработать еще один метод: фрезерование с минимальным количеством смазки. Обработка осуществляется в окружении масляного тумана образуемого подачей сжатого воздуха и малого количества СОЖ непосредственно на режущий инструмент.
В обоих приведенных случаях отказ от СОЖ повышает стойкость инструмента.
Однако есть и другие методы охлаждения:
- Фрезерование с минимальным количеством смазки.
Это обработка в окружении масляного тумана, образуемого подачей сжатого воздуха и малого количества СОЖ непосредственно на режущий инструмент.
- Охлаждение сжатым воздухом
- Криогенное охлаждение
Создается окружающая среда очень низкой температуры, которая исключает перегрев инструмента и приводит к повышению его стойкости. Преимущества очевидны, но криогенное охлаждение – дорогостоящая технология, требующая особой конструкции станка.
Использовать СОЖ или нет? Вероятно, правильным ответом сегодня будет как использование обработки со смазочно-охлаждающей жидкостью, так и сухого резания. Решение зависит от обрабатываемого материала, специфики технологии, имеющегося станочного парка и доступного инструмента.