Фрезoването представлява разрязване на метал, чрез прекъсващ метод. В зоната на контакт между инструмента и повърхността на метала се извършват значителни температурни колебания. Температурата може да достигне 1000 °С. Ако при това не се използва охлаждаща течност, то върхът на инструмента ще бъде подложен на шоково температурно въздействие. Често това води до образуване на пукнатини на инструменталната повърхност и бракуване на последния.
Следователно, при груба обработка, когато скоростта при рязане е висока и има значително отделяне на топлина, използването на СОТ не винаги е оправдано. Докато при процеса на финна обработка е необходимо да се намали температурата на материала.
Отделят се няколко варианта при охлаждане на фрезата в хода на обработката:
• Струя, насочена към повърхността на фрезата с помощта на шланг под налягане на помпата;
• Тънка струя непосредствено в зоната на рязане;
• Разпръскване във вид на мъгла.
Така също охлаждането на инструмента може да се извършва с газообразни вещества.
Някои от използваните с цел охлаждане течности намаляват триенето между повърхностите на самата фреза и обработващия метал. Тези течности се явяват смазочно-охлаждащи. Така също СОТ позволява да се отстрани металната стружка, образувала се при процеса на рязане.
Използването на СОТ способства:
• намалена потребна мощност в хода на технологичния процес;
• повишено качества при обработка на повърхностите;
• повишен експлоатационен срок на инструмента.
Изборът на течност зависи от вида обработван материал. Трябва да се отбележи, че над 50% от топлината се отделя в хода на деформация на метала, останалото количество – при триене. С отчитане на тези фактори се подбира охлаждащата течност. За намаляване на триенето между повърхностите способстват смазващите свойства на маслата. Ефективността при охлаждане зависи от водата, образуваща разтвор или емулсия при контакт с маслото.
Смазочно-охлаждащите течности участват в процеса с първия миг на рязане. Процесът е непрекъснат. При провеждане на груби работи количеството СОТ се приближава към 30 литра за една минута, а при фини работи – около 6 литра. Това позволява да се повиши устойчивостта на фрезите от два до пет пъти.
Най-голямо разпространение са получили емулсиите, получавани при смесването на вода със соли на висшите мастни киселини, разтворени в нефтени масла.
В хода на провеждане на фини работи се използва воден разтвор Емулсол, в състава на които влиза също така минерално масло, сапун и спирт.
При провеждане на груби работи в ход влиза маслена емулсия, образуваща на повърхността на метала филм, и способствайки по този начин за смазване на инструмента.
Ако се провежда обработка на метала с образуване на стружки с голямо сечение, в качество на СОТ се използват вещества, образуващи на повърхностите устойчив филм, не подложен на разрушаване в процеса на нагряване и усилено рязане. Такива се явяват сулфофрезоли, състоящи се от осернени минерални масла и масла получени при смесване на мастни киселини и минерални масла.
За организиране подаване на охлаждаща течност със струя се използва помпа и тръбичка-наставка.
За разпръскване на течност във вид на мъгла фрез машината се оборудва със смесител, запълнен с емулсия. Подава се сгъстен въздух, състава се разпръсква във вид на малки капки, смазващи повърхностите и поглъщащи отделяната топлина.
За охлаждане с успех се използва въглероден диоксид, сгъстен въздух и азот. При работа с въглероден диоксид се осъществява подаване на сгъстен и охладен до -40 °С газ по тръби. Този метод се използва при работа с труднообработваеми метали (стомана, титан, хром, никел).
Изборът на смазочно-охлаждащи течности се провежда във всеки конкретен случай с отчитане на следните фактори:
• свойства на обработваемия материал;
• вид на инструмента и свойствата на метала, от които е произведен;
• видът обработка.
Към самата СОТ се предявяват изисквания, позволяващи да се отчитат техните свойства:
• експлоатационни (антипенни, противокорозионни, биостатически свойства);
• функционални (охлаждаща способност, смазващи свойства, миещи свойства);
• санитарни (отсъствие на вредни за човека и природата въздействия, пожаробезопасност).
СОТ, широко използвани в промишлеността:
• Емулсол ПС;
• Фрезол;
В някои случаи фрезоването се провежда без използване на СОТ. Такива работи се извършват на съвременни машини от опитни специалисти, способни да контролират хода на операциите, избирайки необходим във всеки определен случай режим на рязане. Това позволява да се пренесе основната част от отделената топлина в образуваната стружка. Но даже при проведени работи без охлаждаща течност има необходимост от смазване на повърхностите от умерени количества.
При избора на СОТ освен отчитане свойствата на обработваемия материал, вида произвеждани работи, свойствата на самите течности необходимо да се знае съотношението цена и качество на произвеждания продукт. При това е необходимо да се обръща внимание на средния експлоатационен срок на течностите, определени в хода на специални изпитания. Като се раздели цената на СОТ на експлоатационния срок, може да се разчете стойността на течностите всеки ден. Накрая за уточняване разчета се отчитат загубите на СОТ при експлоатация, разходите на корекция свойствата на течностите на различни експлоатационни срокове.
Срокът при съхранение на СОТ средно е над 1 година. Препоръчва се складиране в тара на производителя. При утилизация на СОТ се изисква съблюдаване на правилата за избягване замърсяване на почва и вода. Работи следва да се провеждат с използване на индивидуални средства за защита. Предприятията са длъжни строго да следват правилата на противопожарна безопасност.
Така може да се направи извод, че използването на СОТ при фрезоване позволява да се подобри качеството при обработка на заготовки, да се предотврати налепване на частици метал на обработваемата повърхност, да се защити от повреда инструмента, да се очисти обработваемия участък от стружки.
