Как сделать СОЖ для станка своими руками

СОЖ (смазочно-охлаждающие жидкости) для токарных станков

Любой, даже начинающий специалист по обработке металлов знает, что, выполняя токарные работы на станке, необходимо обязательно использовать смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Применение таких технических жидкостей (их состав может варьироваться) позволяет решить одновременно несколько важных задач:

Применение СОЖ при токарной обработке

  • охлаждение резца, активно нагревающегося в процессе выполнения обработки (соответственно, продление срока его эксплуатации);
  • улучшение чистоты обработки поверхности заготовки;
  • повышение производительности процесса резания металла.

Виды используемых при токарной обработке СОЖ

Все виды СОЖ, применяемых для токарных работ на станке, подразделяются на две большие категории.

СОЖ на основе воды

Жидкости данной категории отличаются хорошими охлаждающими характеристиками, они поглощают тепло, активно образующееся в процессе токарной обработки, и отводят его из зоны резания.

СОЖ на основе масла

Такие жидкости значительно хуже отводят тепло из области обработки, но обеспечивают отличное смазывание поверхностей заготовки и инструмента.

Рекомендации по выбору СОЖ для конкретных операций и материалов (нажмите для увеличения)

Среди наиболее распространенных СОЖ, которые используются при обработке металла на токарных станках, можно отметить следующие.

  • Раствор кальцинированной технической соды (1,5%) в кипяченой воде. Такая жидкость используется при выполнении чернового обтачивания на токарном станке.
  • Водный раствор, содержащий 0,8% соды и 0,25% нитрита натрия, который повышает антикоррозионные свойства СОЖ. Применяется также при черновом обтачивании на станке.
  • Раствор, состоящий из кипяченой воды и тринатрийфосфата (1,5%), практически идентичный по своему охлаждающему действию жидкостям, содержащим кальцинированную соду.
  • Водный раствор, в составе которого находятся тринатрийфосфат (0,8%) и нитрит натрия (0,25%). Обладает улучшенными антикоррозионными свойствами и также используется при выполнении чернового обтачивания на токарных станках.
  • Раствор на основе кипяченой воды, содержащий в своем составе специальное калийное мыло (0,5–1%), кальцинированную соду или тринатрийфосфат (0,5–0,75%), нитрит натрия (0,25%).
  • Раствор на основе воды, содержащий 4% калийного мыла и 1,5% кальцинированной соды. СОЖ, в составе которых содержится мыло, используются при выполнении чернового, а также фасонного точения на токарном станке. Калийное мыло при необходимости может быть заменено на любое другое, не содержащее в своем составе хлористых соединений.
  • Раствор на основе воды, в которую добавлен эмульсол Э-2 (2–3%) и кальцинированная техническая сода (1,5%). СОЖ данного типа используется при токарной обработке деталей, к чистоте обработанной поверхности которых не предъявляют высоких требований. С применением такой эмульсии обрабатывать заготовки на станке можно на высоких скоростях.
  • Водный раствор, содержащий 5–8% эмульсола Э-2 (Б) и 0,2% соды или тринатрийфосфата. С использованием такой СОЖ на токарном станке выполняется чистовое точение.
  • Водный раствор, в состав которого входят эмульсол на основе окисленного петролатума (5%), сода (0,3%) и нитрит натрия (0,2%). Использовать такую эмульсию можно при выполнении черновой, а также чистовой токарной обработки на станке, она позволяет получать поверхности более высокой чистоты.
  • Жидкость на основе масла, в которой содержится 70% индустриального масла 20, 15% льняного масла 2-го сорта, 15% керосина. СОЖ такого состава используется в тех случаях, когда нарезают высокоточную резьбу и обрабатывают заготовки дорогостоящими резцами фасонного типа.

Варианты применения СОЖ для токарных станков

  • Сульфофрезол – маслянистая СОЖ, активированная серой. Используется такая смазочно-охлаждающая жидкость при выполнении точения с небольшим сечением среза. При выполнении черновых работ, характеризующихся активным и значительным нагревом инструмента и обрабатываемой заготовки, использование такой СОЖ может быть вредным для оператора станка, так как она выделяет летучие сернистые соединения.
  • Раствор, состоящий из 90% сульфофрезола и 10% керосина. Используется такая жидкость при нарезании резьбы, а также при глубоком сверлении и чистовой обработке заготовок.
  • Чистый керосин – применяется, когда на токарном станке необходимо обработать заготовки, выполненные из алюминия и его сплавов, а также при финишной обработке с использованием колеблющихся абразивных брусков.

Особенности применения смазочно-охлаждающих жидкостей

Чтобы использование СОЖ было эффективным, следует учитывать несколько несложных правил. Расход такой жидкости (вне зависимости от того, эмульсия это или водный раствор) должен быть не меньше 10–15 л/мин.

Очень важно направлять поток СОЖ в то место, в котором образуется максимальное количества тепла. Таким местом при выполнении токарной обработки является участок, на котором стружка отделяется от обрабатываемой детали.

Результаты испытаний полусинтетических водорастворимых СОЖ Cimstar (нажмите для увеличения)

С самого первого момента выполнения токарной обработки на станке режущий инструмент начинает активно нагреваться, поэтому подавать СОЖ следует сразу, а не спустя некоторое время. В противном случае при резком охлаждении сильно нагретого токарного резца в нем могут образоваться трещины.

Читать еще:  Донный технопланктон своими руками

Совсем недавно стали использовать передовой метод охлаждения, подразумевающий подачу тонкой струи СОЖ со стороны задней поверхности резца. Особую эффективность такой способ охлаждения демонстрирует в том случае, когда на токарном станке инструментом из быстрорежущих сплавов требуется обработать заготовку из труднообрабатываемых материалов.

Следует иметь в виду, что СОЖ не применяют при токарной обработке материалов, отличающихся высокой хрупкостью (чугун, бронза и др.), при которой формируется мелкая стружка. Такая стружка, смешиваясь со смазочно-охлаждающей жидкостью, может забивать элементы суппорта, каретки и направляющие станины, что приводит не только к их преждевременному износу, но и выходу из строя.

Виды и характеристики СОЖ для токарных станков, как сделать своими руками

СОЖ для токарных станков – жидкость, которая повышает эффективность работы токаря. В статье вы узнаете о видах и свойствах различных смазывающих жидкостей.

СОЖ для токарных станков – необходимая составляющая работы токаря. Существуют разные виды охладителей, которые отличаются теми или иными свойствами

В этой статье вы узнаете о том, какие виды жидкостей бывают, а также их подробное описание.

Что такое СОЖ?

Аббревиатура СОЖ расшифровывается как Смазочно-охладительные жидкости. Охладители необходимы для постоянной эксплуатации оборудования. Использование в работе облегчает работу и позволяет выполнять несколько задач:

  1. Жидкость дает охлаждение резцу. Таким образом, деталь в полной безопасности, так как интенсивная нагрузка повышает вероятность перегрева. Охладительная жидкость способна продлить срок службы.
  2. Во время обработки заготовка нагревается, что повышает риск загрязнения. СОЖ необходим для создания конструкций из чистого металла, так как удаляет загрязнения.
  3. Смазка повышает производительность токарного станка.
  4. Кроме охлаждения СОЖ смазывает площадь соприкосновения с изделием. Снижается нагрузка на аппарат, что продлевает срок его жизни.

СОЖ применяется во всех видах изготовки металлоконструкций сверления, проката, точения, штамповки, резания и других видах обработки. Отличное повышение эффективности, качества и безопасности деталей – главные достоинства СОЖ.

Виды, состав и характеристики

Существует десятки видов СОЖ, которые различаются по составу и характеристикам. Выполняемые функции для одинаковы, но каждый по-разному вид повышает эффективность того или иного действия при работе со станком.

Масляные

Главным компонентом охладителя является минеральное масло, которое смешивается с минеральными элементами. В составе сож находятся такие вещества: антиизносные, антифрикционные и антизадирные присадки. Также присутствуют ингибиторы и средства против оксидаций и появления туманностей.

  1. Антиизносные присадки – уменьшают износ рабочих инструментов.
  2. Антифрикционные присадки – технические масла.
  3. Антизадирные – защищает инструменты от перегревания и износа при тяжелых условиях.
  4. Ингибиторы – используются для защиты инструментов от коррозийных реакций.
  5. Противотуманные присадки – снижают риск возникновения маслянистых туманов.

Эмульсол – маслянистая жидкость, которая изготавливается из веретенного масла и нескольких присадок. Главное преимущество – отличная защита от коррозии. В сочетании с водой становится универсальной жидкостью, которая прекрасно справляется с защитой и охлаждением.

Но также, маслянистый раствор имеет недостатки – низкая степень охлаждения, в сравнении с остальными видами жидкостей.

Использование маслянистых жидкостей повышает риск возникновения пожара.

Синтетические

Средство используется для абразивной обработки металлических заготовок. Состоит из нескольких присадок, которые обладают сбалансированным составом. Если смешать синтетическую жидкость с водой вы получите прозрачную микроэмульсию.

Синтетическая СОЖ – отличный охладитель для токарных станков, так как охлаждение её главное преимущество.

Синтетический охладитель снижает риск дымообразования на рабочем месте. Используется в различных составах воды.

Состав образован из устойчивых минералов, которые справляются с пенообразованием.

Эта жидкость применяется не всегда. Ей пользуются при работе с определенными металлами: сталь, чугун, сплавы из стекла и алюминия, нержавеющая сталь.

Полусинтетические

В отличие от предыдущего вида жидкости, он не только отлично охлаждает станок, но ещё и смазывает детали.

В составе имеет небольшое количество минеральных масел, которые смешаны с небольшим количеством других минеральных добавок.

Эмульсол, который является главным компонентом, позволяет эффективно смазывать и охлаждать детали оборудования.

Эмульсол лучше подходит для токарных станков, которые специализируются по работе с тяжелыми металлами.

Эмульсия используется для некоторых видов работ, лучше всего для абразивной обработки чугуна. Но это не единственный вид работы, сюда относится лезвийная и точильная обработка сложных металлов.

На водной основе

Жидкости на основе воды имеют одну функцию – смазывание деталей. Хоть они не являются охладителями, но лучше всех смазывают заготовленные материалы и оборудование.

Существует множество водянистых растворов, но расскажем об одном из основных:

  1. Водный раствор с небольшим содержанием соды (0.8%) и нитрата натрия (0.25%). Защищает заготовки и инструменты от коррозии.
  2. Кипяченая вода с содержанием тринатрийфосфата – 1.5%. Используется для обтачивания заготовок.
  3. Раствор воды с 2-3% эмульсола и небольшим количеством кальцинированной соли (1.5%). Используется для ускоренной обработки, но имеет низкое качество очистки.
Читать еще:  Как поднять дачный домик своими руками

Подача водянистых сож на токарном станке помогает ускорить работу по обработке материалов.

Изготовление своими руками

Существуют различные виды жидкостей, особенно водянистых. Можно долго перечислять виды и составы жидкостей, но вряд ли это вместится в одну статью. В нашей статье мы продемонстрируем только один пример охладителя, на основе масла.

Эмульсию сложно приготовить, так как для создания используется большое количество компонентов.

В нашем примере будем рассматривать рецепт эмульсии на основе жидкого мыла. Кроме того, нам понадобится нерафинированное подсолнечное масло, керосин и кальцинированная сода, а также некоторые предметы бытовой химии.

Большинство перечисленных веществ имеется в каждом доме, за исключением керосина.

Рецепт

  • Залить жидкое мыло в граненый стакан, смешать с подсолнечным маслом, керосином и кальцинированной водой. Желательно подготовить 3 таких стакана и вылить в 1 емкость от 10 л.
  • В полученную смесь добавляем половину стопки отбеливателя и четверть стопки моющего средства для посуды, например Fairy.
  • Залить раствор теплой водой. Использовать емкость объемом в 10л. Лить воду до тех пор, пока емкость не будет полностью заполнена.

  • Нагреть жидкость до температуры 90 градусов. При нагревании жидкость необходимо непрерывно перемешивать.
  • Выливаем полученную смесь в емкость, и смешиваем с водой. Соотношение раствора с водой должно быть равно 1:3.

Наш раствор готов, можете смело использовать его на рабочем месте.

Если же нет некоторых компонентов, то вот вам более простой раствор. Возьмите и смешайте индустриально масло, воду и поверхностно-активное вещество.

Правила эксплуатации СОЖ для станков

Недостаточно просто залить детали небольшим количеством раствора, это может плохо отразиться на его работе.

Для повышения эффективности при работе на токарных станках придерживайтесь следующих правил:

  1. Расход жидкости – не менее 10л на 1 минуту.
  2. Вещество должно располагаться в месте, которое нагревается больше остальных, например стружка от заготовочного материала.
  3. Подачу жидкости осуществлять после нагревания.

При работе со сложными металлами, большая часть жидкости должна уходить на заднюю поверхность резца.

Смазочно-охлаждающие жидкости для металлообрабатывающих станков

Виды и применение смазочно-охлаждающих жидкостей

В процессе металлообработки всегда происходит сильное трение заготовки об инструмент. Особенно это является существенным для токарных станков, где резец сильно нагревается. Интенсивное трение вызывает и преждевременный износ инструмента для холодной пластической деформации, особенно для таких операций, как скоростная многопозиционная высадка или холодное выдавливание. Во всех этих случаях необходимо применение специальных смазочно-охлаждающих жидкостей.

Одной из последних отечественных разработок в области смазочно-охлаждающих жидкостей стала водорастворимая универсальная СОЖ EFELE CF-621. Несмотря на то, что эта СОЖ является синтетической , она имеет минимальную стоимость, характерную для минеральных продуктов.
EFELE CF-621 предназначена для операций обработки резанием таких металлов, как сталь, в том числе нержавеющая и легированная, чугуны, титан, алюминиевые и медные сплавы.
Эта СОЖ выпускается в форме концентрата. Она имеет янтарный цвет и приятный карамельных запах, не содержит формальдегидов, хлора и вторичных аминов, поэтому не оказывает вредного влияния на здоровье. Изготовленная из синтетических компонентов с добавлением (до 15%) композиции минеральных масел, СОЖ EFELE CF-621 обладает хорошей биостойкостью и высокими эксплуатационными свойствами. Это позволяет вести обработку металлов при меньшей концентрации раствора.

Смазочно-охлаждающие жидкости: структура, механизм действия

Повсеместное применение смазочно-охлаждающих жидкостей обусловлено тем, что они выполняют одновременно эффективное разделение трущихся поверхностей заготовки и инструмента, а также снижают температуру последнего. При этом состав компонентов, которые включают наиболее эффективные смазочно-охлаждающие жидкости, представлен:

  1. Смазками на основе синтетических или животных масел.
  2. Присадками, которые обеспечивают веществам антифрикционные, противозадирные показатели.
  3. Компонентами, исключающими расслоение составов при длительном хранении.
  4. Веществами, предохраняющими рабочие инструменты от коррозии, разрушения.
  5. Добавками, снижающими агрессивность.
  6. Присадками, улучающими смачиваемость, а также уменьшающими пенообразование при металлообработке.

Отработанные продукты подлежат обязательной утилизации.

Классификация, в соответствии с которой производятся смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) обычно производится по следующим параметрам:

  1. По происхождению основных компонентов. Так, выпускаются масляные СОЖ на основе технических масел – продуктов нефтепереработки, а также на основе жиров животного или растительного происхождения.
  2. По способу составления различают эмульсолы – продукты с длительным сроком самопроизвольного расслаивания, либо технические масляные СОЖ, которые готовятся непосредственно перед своим употреблением. В последнем случае согласно ГОСТ выпускается концентрат СОЖ.
  3. По отрасли своего применения выпускаются синтетические СОЖ, рассчитанные для условий операций пластического деформирования, притом для токарных станков.
  4. Масляные СОЖ различаются также по своим физико-механическим показателям – кислотному числу, вязкости температуре вспышки. Последняя характеристика определяет, можно ли применять масляные СОЖ в операциях горячей штамповки, либо нет.
Читать еще:  Железная роза своими руками

Эмульсия станков по металлообработке

Одним из смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) или по-другому смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) – является эмульсия для обработки металла. Применение СОТС (СОЖ) необходимо для повышения эффективности работы металлообрабатывающего оборудования и повышения качества обрабатываемой поверхности.

Смазочно-охлаждающие жидкости применяются для облегчения лезвийной и абразивной обработки металлов – распространенных и трудоемких технологической операции в машиностроении. Процессы лезвийной обработки различаются скоростью (до 80 м/сек), температурой в рабочей зоне (до 1700 гр.) и давлением (до 4000 Мпа).

Функциональное назначение смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) при лезвийной обработке металла – это повышение износостойкости режущего инструмента, снижение силы трения и потребляемой мощности станка, удаление отходов из рабочей зоны, защита от коррозии.

Для выполнения данных функций СОЖ должна иметь:

  • хорошие смазывающие свойства
  • охлаждающие свойства
  • моющие свойства

Условия применения СОЖ отличаются от условий, в которых работают смазочные материалы в узлах трения (подшипники, валы и пр.). На локальном участке, где происходит обработка, в результате силы трения возникает высокая температура. Поверхности трения в таких условиях имеют высокую химическую активность. В рабочей зоне под воздействием температуры происходит разрушение смазочно-охлаждающей жидкости. Её компоненты вступают в контакт со стружкой и режущей поверхностью резца, образуя прочные смазочные пленки. Кроме этого, ингредиенты СОЖ делают поверхностный слой обрабатываемого участка менее прочным, чем нижележащие слои металла, облегчая образование стружки.

Деформация металла сопровождается его нагревом. Чем выше прочность металла и скорость резания, тем больше теплоотдача в зоне обработки. Режущая кромка может нагреваться до 800 гр., что ведет к деформации инструмента, ухудшению качества обрабатываемой поверхности. При использовании СОЖ за счет отвода тепла температура снижается на 100-150 гр., что улучшает механические характеристики работы. Происходит понижение температуры трущихся поверхностей.

Моющее действие СОЖ заключается в удалении стружки и частиц инструмента из рабочей зоны, что особенно важно при шлифовании и хонинговании, так как улучшается качество обработки.

Помимо основных требований, СОЖ должна соответствовать следующим требованиям:

  • не вызывать коррозии
  • иметь длительный срок действия
  • не иметь бактериального заражения
  • не быть токсичной
  • не пениться
  • не разрушать резиновые уплотнители оборудования
  • не разрушать лако-красочное покрытие оборудования
  • быть пожаро- и взрывобезопасной

Классификация смазочно-охлаждающих средств, применяемых для металлорежущего оборудования:

  • Минеральные масла; растительные масла; керосины; минеральные масла, активированные присадками ПАВ и химически активными веществами; растительные масла и жиры;
  • водные растворы электролитов;
  • водные растворы ПАВ;
  • эмульсолы и пасты;
  • активированные эмульсии.

При выборе СОЖ ориентируются на следующие параметры обработки:

  • скорость и глубину резания
  • требования к качеству поверхности
  • способ подачи жидкости

Принцип работы металлообрабатывающих станков заключается в деформации металлических заготовок в заданном режиме. В результате трения рабочей поверхности инструмента и обрабатываемой поверхности происходит нагрев соприкасающихся частей. Возникают термические напряжения, разрушающие режущую кромку инструмента (сверла, фрезы и др.), а также нарушающие физико-химические свойства поверхности обрабатываемого участка.

Дисперсная система (эмульсия) предназначена для уменьшения силы трения и понижения температуры в зоне соприкосновения. Применяемая эмульсия для металлообработки – это вода, в которой растворены минеральные масла. Для того, чтобы раствор не расслаивался, в его состав вводятся эмульгаторы. Эти водорастворимые соединения позволяют создавать устойчивые лиофильные смеси, обладающие охлаждающим и смазывающим действием.

В состав СОЖ могут входить также другие добавки и присадки: бактерицидные, антикоррозионные, противозадирные. Бактерицидная устойчивость особенно важна, так как срок действия раствора после его приготовления ограничен. Неприятный запах и расслоение означает, что эмульсия для металлообработки пришла в негодность.

Для получения устойчивой коллоидной жидкости нефтехимическая промышленность выпускает концентрированную смесь эмульсол, в состав которого входят нефтяные масла (до 85%), ПАВ, эмульгаторы и прочие добавки (спирт, бактерицидные, антикоррозийные средства). Процентное содержание концентрата в воде колеблется от 1 до 5%.

Преимуществом данного вида смазочно-охлаждающей жидкости является:

  • высокая теплопроводность
  • низкая пожароопасность
  • низкая токсичность

Основные недостатки – это недостаточность охлаждения, низкая эффективность на высоких режимах обработки, требование частой замены.

Имеющиеся в продаже импортные смазочно-охлаждающие средства – это пасты, спреи, концентрированные растворы.

Область применения – сверление, точение, резание черных металлов, шлифование, хонингование, токарная обработка.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector