СОЖ при фрезеровании: за и против

Обработку металла без использования смазочно-охлаждающей жидкости даже представить себе трудно. Тем не менее, возникают ситуации, когда преимущества фрезерования «на сухую» очевидны.

 

Термический шок

Начнём с того, что СОЖ иногда наносит больше вреда, чем пользы.

По сути, процесс фрезерования представляет собой прерывистое резание. В моменты входа и выхода режущего лезвия из обрабатываемого материала инструмент испытывает большие термические перегрузы из-за периодических колебаний температуры от сверхвысокой (иногда больше 1000°C) до низкой.

Перегрев приводит к пластической деформации кромки, поэтому для высокоскоростной обработки обычно используют фрезы из твёрдых сплавов. Они более устойчивы к нагреву, однако довольно чувствительны к значительному перепаду температур.

Применение СОЖ создаёт дополнительные температурные колебания. На фоне резких скачков температуры при неравномерном нагревании и охлаждении на режущих кромках фрезы образуются термические трещины. Особенно актуальна данная проблема во время чернового фрезерования, когда съём материала оказывается значительным и сопровождается интенсивным выделением тепла. В этом случае применение СОЖ выступает в роли разрушающего фактора.

Если не использовать смазочно-охлаждающую жидкость, то температура в зоне обработке также окажется высокой, однако при правильно установленных параметрах режимах не превысит допустимых значений. И главное – будут отсутствовать серьёзные температурные колебания.

Таким образом, чем выше температура в зоне резания, тем менее желательным становится применение СОЖ. Поэтому лучше не использовать принудительное охлаждение во время черновых работ.

 

Другие факторы

Повышенный износ инструмента – не единственная причина отказаться от применения СОЖ во время фрезерования. Исследования западных инженеров показали, что затраты на обеспечение охлаждения деталей в 2-3 раза превышают затраты на режущие инструменты. Лучше приобрести качественные твёрдосплавные фрезы с термостойким покрытием, чем тратить эти деньги на СОЖ.

К тому же не секрет, что применение некоторых смазочно-охлаждающих жидкостей негативно влияет на здоровье работников, а также на состояние окружающей среды.

Впрочем, иногда фрезеровка с СОЖ просто жизненно необходима.

 

Когда лучше фрезеровать с СОЖ?

Существуют материалы, которые из-за нагрева налипают на инструмент. И тут без смазки не обойтись. Обычно наросты возникают при обработке алюминия и некоторых видов нержавейки.

Впрочем, количество СОЖ можно значительно сократить, распыляя её понемногу. Этого достаточно, чтобы справиться с проблемой наклёпа. И лучше используйте фрезы с острыми резцами с большими передними углами.

Жаропрочные сплавы и титан также должны обрабатываться с применением СОЖ. Дело в том, что эти материалы обладают крайне низкой теплопроводностью. Без дополнительного охлаждения инструмент просто перегреется.

А вот при фрезеровании чугуна СОЖ необходима для очистки от стружки и смывания частиц материала. В противном случае они будут наносить повреждения обрабатываемой поверхности, а также приведут к повышенному износу инструмента. Для удаления стружки можно использовать технологию охлаждения масляным туманом, когда применяется сжатый воздух с частичками специального масла.

И напоследок важное правило: если уж вы используете СОЖ при фрезеровании, то она должна подаваться непрерывно и в достаточном количестве.