Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана смазочно-охлаждающих технологических средств при резании металлов Д.В. Виноградов Применение Часть 1 Функциональные действия Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ им. <...> Применение смазочно-охлаждающих технологических средств при резании металлов : учеб. пособие по курсу «Инструментообеспечение машиностроительных предприятий» / Д. В. Виноградов. <...> Первая часть посвящена функциональным действиям (смазочному, охлаждающему, моющему, защитному и режущему) смазочно-охлаждающих технологических средств, используемых при резании металлов. <...> Рассмотрены механизмы действия, основные закономерности физико-химических процессов, протекающих в зоне резания. <...> Смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС) являются неотъемлемой частью современной обработки резанием. <...> Многие технологические процессы обработки резанием вообще невозможны без СОТС. <...> Все они в той или иной мере проникают в зону резания и создают вокруг нее технологическую среду — вещество, с которым контактируют поверхности режущего лезвия инструмента, стружки и обрабатываемой заготовки. <...> От технологической среды в значительной мере зависят характер и интенсивность процессов, протекающих на контактных поверхностях инструмента. <...> Даже если СОТС специально не применяют, технологическая среда при обработке присутствует постоянно (резание всегда осуществляется в воздухе). <...> Целенаправленное применение разнообразных веществ в том или ином состоянии позволяет повысить стойкость инструмента в 1,5—10 раз, производительность труда в 1,1—3 раза, параметры режима резания — на 20—60 %, улучшить качество и эксплуата3 ционные свойства обработанных поверхностей и санитарно-гигиенические условия труда. <...> Улучшение технологических показателей операции: – возможность обработки материалов, которые без СОТС нельзя обработать (например, шлифование пластичных материалов <...>
_Применение_смазочно–охлаждающих_технологических_средств_при_резании_металлов.pdf
УДК 621.7(075.8)
ББК 30.61
В49
Рецензенты: Л.В. Худобин, И.Л. Волчкевич
В49
Виноградов Д. В.
Применение смазочно-охлаждающих технологических
средств при резании металлов : учеб. пособие по курсу «Инструментообеспечение
машиностроительных предприятий» /
Д. В. Виноградов. — Ч. 1 : Функциональные действия. — М. :
Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. — 90, [2] с. : ил.
ISBN 978-5-7038-3658-3
Рассмотрены функциональные свойства смазочно-охлаждающих
технологических средств, применяемых в металлообработке.
Пособие базируется на курсе лекций, читаемых автором в МГТУ
им. Н.Э. Баумана.
Первая часть посвящена функциональным действиям (смазочному,
охлаждающему, моющему, защитному и режущему) смазочно-охлаждающих
технологических средств, используемых при резании
металлов. Рассмотрены механизмы действия, основные закономерности
физико-химических процессов, протекающих в зоне
резания. Показаны пути управления функциональными действиями,
обеспечивающие эффективность применения.
Для студентов, обучающихся по специальности «Инструментальные
системы машиностроительных производств», а также прочим
технологическим специальностям. Может быть полезно технологам
и другим инженерно-техническим работникам машиностроительных
предприятий.
УДК 621.7(075.8)
ББК 30.61
ISBN 978-5-7038-3658-3
2
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ...................................................................................................... 3
1. Смазочное действие технологических средств ................................ 6
1.1. Результаты смазочного действия ............................................. 6
1.2. Сила трения при резании и цель смазки ................................. 7
1.3. Ювенильное трение .................................................................. 9
1.4. Гидродинамическая смазка ...................................................... 10
1.5. Граничная смазка ...................................................................... 11
1.6. Управление смазочным действием СОТС .............................. 18
1.7. Определение смазочного действия СОТС .............................. 24
1.8. Отрицательные последствия образования смазочных
пленок ........................................................................................ 28
2. Охлаждающее действие среды ............................................................ 30
2.1. Допущения, вводимые при рассмотрении тепловых
явлений ....................................................................................... 30
2.2. Температура нагрева стружки теплотой трения по передней
поверхности ............................................................................... 31
2.3. Проникновение теплоты трения в стружку ............................ 33
2.4. Пути управления потоком теплоты, уходящей в стружку .... 34
2.5. Температура нагрева стружки теплотой деформации ........... 35
2.6. Распределение теплоты деформации между заготовкой
и стружкой ................................................................................. 36
2.7. Температура нагрева стружки трением по задней
поверхности инструмента ........................................................ 37
2.8. Изменение температуры поверхности детали
при последующем проходе ...................................................... 38
2.9. Охлаждение поверхностей стружки и заготовки ................... 39
2.10. Кинетика тепловых потоков через резец ................................ 40
2.11. Зависимость тепловых потоков от параметров режимов
резания ....................................................................................... 42
2.12. Тепловой баланс ........................................................................ 45
2.13. Активизация охлаждения режущего инструмента ................. 46
2.14. Определение охлаждающей способности СОТС ................... 66
90
Стр.90
2.15. Отрицательные последствия охлаждения ............................. 68
3. Моющее действие технологических средств .................................... 69
4. Режущее и пластифицирующее действие технологических
средств .................................................................................................... 72
5. Защитное действие технологических средств .................................. 77
6. Смачивающее и проникающее свойства технологических
средств .................................................................................................... 78
6.1. Смачивающее свойство СОТС ................................................. 78
6.2. Проникающее свойство СОТС ................................................. 84
Литература ................................................................................................. 88
91
Стр.91