Регулирование системы резания путем воздействия на поверхностные явления смазочно-охлаждающими средствами (СОС). Основные разновидности СОС.

Интенсификация процессов металлообработки потребовала применения специальных средств для отвода из зоны резания теплоты, стружки и мелких частиц, образующихся при резании, а также снижения сил трения. К смазочно-охлаждающим средствам (СОС) относятся смазочно-охлаждающие вещества (жидкие и твердые), газовые средства и устройства для их подготовки и транспортирования к зоне резания и обратно. Эти средства должны охлаждать зону резания, обладать смазывающей и моющей способностью, препятствовать диффузионному и адгезионному изнашиванию инструмента, а также обладать диспергирующим действием. Вместе с тем, они не должны оказывать вредного влияния на окружающую среду.

Охлаждающее действие средств основано на эффекте теплообмена, а также за счет испарения среды, происходящего при поглощении тепловой энергии. Смазывающее воздействие средств сводится к образованию на трущихся поверхностях смазочной пленки, снижающей усилия резания и температуру в зоне резания. Диспергирование твердых тел основано на эффекте физико-химической механики (эффект П. А. Ребиндера). Если в зону обработки вводится активная среда, то достигается охрупчивание твердого тела и обеспечение процесса его разрушения. Как правило, используются расплавы металла, сходные с химическим составом и строением разрушаемого тела с целью отвлечения атомов при их перестройке в процессе резания. При этом есть опасность воздействия и на инструмент.

В зависимости от вида обработки, характера износа инструмента, свойств инструментального и обрабатываемого материалов, способа подвода вещества в зону резания, влияние смазочно-охлаждающих средств меняется, что необходимо учитывать при их работе. Так, при черновой обработке преобладающее значение имеет теплоотвод из зоны резания, следовательно, среда должна обладать наибольшими охлаждающими свойствами. При чистовых операциях преобладающее значение имеют смазывающие свойства средств, обеспечивающие повышение качества поверхности и незначительно - стойкости инструмента. При обработке труднообрабатываемых материалов преобладающими являются процессы адгезионного и диффузионного изнашивания, поэтому средства должны обеспечить, в первую очередь, снижение этих вредных явлений за счет создания на поверхностях лезвия инструмента оксидных или иных пленок.

Современные средства разделяются на газообразные, твердые и жидкие. Они могут при своем использовании вступать в контакт с зоной резания или не находиться в непосредственном с ней контакте.

Газовые средства применяются в виде чистых газов, смесей газов или смеси газа с небольшим количеством смазочно- охлаждающих жидкостей (газово-жидкостная среда) или с частицами твердых СОС. В качестве охлаждающих газовых средств используются воздух, кислород, углекислота, азот. Наибольшее распространение получили газовые среды в виде атмосферного воздуха или воздушно- эмульсионной смеси.

Твердые СОС применяются в виде твердых пленок, наносимых на поверхность инструмента, теплопроводящих вставок, прилегающих к нагревающимся поверхностям и отводящих теплоту, мелких частиц, добавляемых к жидким или газовым средам (частицы графита, дисульфида, молибдена и др.). К твердым смазкам относятся:

1) слоистые твердые смазочные материалы - дисульфид молибдена, нитрид бора, графит, слюда, тальк и др.;

2) органические соединения - мыла, воски, твердые жиры;

3) мягкие металлы - индий, свинец, олово, цинк, медь, барий;

4) полимерные пленки.

Наибольшее распространение получили смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).