В современном машиностроении для выпуска конкурентоспособной продукции необходимо ужесточение режимов резания и использование специальных металлов и сплавов, композиционных материалов, которые трудно поддаются обработке даже высокопроизводительным инструментом, поэтому без применения смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) трудно достичь требуемые качество и производительность обработки.


В процессе резания смазочно-охлаждающая жидкость производит смазочное, охлаждающее, диспергирующее и моющее действия.


смазочно охлаждающие жидкости

Диспергирующее действие проявляется в том, что под действием высоких температур и давлений, развиваемых в зоне резания, компоненты смазочно-охлаждающей жидкости разрушаются с образованием атомов и химических радикалов, которые вступают в реакцию с контактными площадками резца и стружки, в результате образовываются твердые смазочные пленки.

В результате смазывания уменьшаются силы трения, снижается тепловыделение и повышается стойкость режущего инструмента.

Охлаждающее действие смазочно-охлаждающей жидкости заключается в отводе теплоты от нагретых контактных площадок режущего инструмента и стружки. Моющее действие выражено в вымывании из зоны резания твердых частиц карбидов, мелкой стружки и неметаллических включений.


К смазочно-охлаждающим жидкостям относятся: водные растворы минеральных электролитов, эмульсии; минеральные, животные и растительные масла, минеральные масла с добавлением фосфора, серы и хлора (сульфофрезолы); керосин и растворы поверхностно-активных веществ в керосине, масла и эмульсии с добавлением твердых смазывающих веществ, расплавы металла и др.


Эффективность действия смазочно-охлаждающей жидкости зависит не только от ее вида, но и от способа подвода ее в зону резания. Наиболее распространенным способом подачи смазочно-охлаждающей жидкости является полив свободной струей. Но этот способ подачи жидкости в зону резания обладает рядом недостатков: большой расход жидкости (10-16 л/ч), разбрызгивание, слабое смазочное действие.

Более эффективным является высоконапорное охлаждение, когда смазочно-охлаждающую жидкость подают под давлением 1,5-2,0 МПа со стороны задней поверхности инструмента через отверстие диаметром 0,4-0,5 мм, расход жидкости 0,5 л/мин. В результате высокого давления частицы жидкости интенсивнее проникают в пар и охлаждают нагретые поверхности.

К сожалению, струйное охлаждение также имеет недостатки: необходимость использования насосов, сильное разбрызгивание жидкости, требующее применения специальных защитных устройств, необходимость тщательной очистки жидкости.


Наиболее эффективный способ охлаждения – охлаждение распыленной эмульсией, которая подается в зону резания со стороны задней поверхности инструмента, причем при выходе из сопла воздушно-жидкостная смесь расширяется, вследствие чего происходит понижение ее температуры на 10-12 °C. Когда частицы жидкости попадают на нагретые поверхности заготовки и инструмента, они мгновенно испаряются и отводят большое количество теплоты.


Достоинством этого способа охлаждения является то, что при небольшом расходе жидкости (200-400 г/ч) эффективно используются ее смазочные и охлаждающие свойства, а также происходит увеличение стойкости инструмента.

Рациональный выбор смазочно-охлаждающей жидкости определяется физико-механическими свойствами обрабатываемого и инструментального материалов и технологического метода обработки. Для каждого конкретного вида обработки нужно выбирать наиболее эффективную жидкость.

И хотя некоторые современные обрабатывающие центры позволяют вести обработку без смазочно-охлаждающих жидкостей, большинство станков требует ее грамотного использования. Ведь для достижения максимальных показателей производительности и отличного качества выпускаемой продукции на современном машиностроительном предприятии невозможно обойтись без рационально выбранной смазочной жидкости.


Только грамотное использование смазочно-охлаждающей жидкости позволяет увеличить стойкость инструмента и работать на наиболее эффективных режимах.