Система СОЖ предназначена для подачи смазочно-охлаждающей жидкости непосредственно в область резания (в нашем случае — под фрезу) с целью охлаждения инструмента и снижения контактного трения. Применение СОЖ способствует уменьшению силовых нагрузок и снижает износ инструмента, тем самым, повышая качество обработки (как в плане достижения заданной точности, так и обеспечения требуемой гладкости поверхности детали).
Использование системы СОЖ особенно необходимо при фрезеровании ряда материалов, для которых в процессе обработке характерен сильный нагрев. Прежде всего, это относится к металлам, камню, стеклу. Нагрев инструмента заметно снижает срок его службы и качество обработки заготовки — это очевидно при сравнении деталей, обрабатываемых на станке оборудованном и лишённым системы СОЖ.
Применяемые жидкости
В зависимости от конкретного вида обработки, типа фрезы и материала заготовки, а также способа подачи, применяются следующие (укрупнённо) типы СОЖ:
- Масляные;
- Водные;
- Эмульсионные смеси.
Простейшим видом СОЖ для фрезерного станка может считаться вода с добавлением небольшого количества соды (для предотвращения коррозии и повреждений деталей станка). Однако современное автоматическое оборудование рассчитано на применение более «продвинутой» технологической жидкости, отвечающей ряду строгих требований. Такого рода «правильные» СОЖ, как масляные, так и водные, представляют собой смеси, где к базовой основе (минеральному маслу и воде соответственно) добавлены различные присадки — антикоррозионные, моющие, против вспенивания и пр. В дополнение к этому, современные СОЖ должны удовлетворять экологическим и гигиеническим нормам. Для выбора оптимального типа СОЖ следует обращаться к рекомендациям производителя.
Конструкция СОЖ
В общем случае система подачи СОЖ для фрезерного станка включает в себя:
- Емкость для СОЖ (специальная герметичная ванна);
- Насос подающий (электрический, погружного типа);
- Гибкие соединительные шланги;
- Форсунка распыляющая.
Существуют универсальные системы с магнитным креплением и механическим управлением подачи СОЖ. Однако современные фрезерные станки с ЧПУ как правило комплектуются (в качестве дополнительной опции, или же как базовое оборудование) фирменными системами от производителя. Наиболее эффективным с точки зрения интенсивности охлаждения является подача СОЖ под давлением, когда распылённая струя охватывает заднюю часть режущего инструмента. Однако такой способ труден для воплощения. Поэтому для фрезерного станка применяют более простую, но не менее эффективную систему полива зоны резания свободнопадающей струёй.
Преимущества, недостатки и ограничения применения
К преимуществам систем подачи СОЖ относят увеличение производительности оборудования, оптимизация (часто и сокращение) времени технологического цикла, повышение точности и чистоты обрабатываемой поверхности, снижение брака, увеличение срока службы режущего инструмента.
Способность системы связывать и задерживать стружку препятствует загрязнению подвижных деталей фрезерного станка (в первую очередь — подшипников шпинделя) и повышает срок их службы. Применение системы также приводит к снижению энергетических затрат на обработку, а следовательно — уменьшению себестоимости производства.
В качестве недостатков отмечается несовместимость системы охлаждения с некоторым другим дополнительным оборудованием — например, системой улавливания стружки. Хотя этот недостаток частично компенсируется способностью самой системы СОЖ производить омыв и очистку области резания. При наличии СОЖ также не может работать вакуумный прижим заготовки к рабочему столу. Однако и в этом случае принципиальная возможность применения СОЖ остаётся — только в качестве «жидкости» нужно использовать специальные системы охлаждения сжатым воздухом.
Усложнение станочного комплекса за счёт наличия дополнительных узлов и деталей (насосы, ёмкости) тоже можно считать недостатком. Однако как следует из вышеописанного, ряд минусов системы успешно компенсируется известными техническими решениями. В то время как применение системы СОЖ для фрезерного станка в ряде случаев просто необходимо и с успехом используется.