Электронная библиотека

E-mail: gnitko@ukrtop.com

Значительную актуальность имеет вопрос эвакуации стружки при фрезеровании пазов, фигурных лабиринтов и т.д. Так как отделенная стружка может иметь твердость, значительно большую по сравнению с твердостью обрабатываемого материала вследствие наклепа и закаливания, то при затягивании ее в зону резания в результате циркуляции появляется высокая вероятность интенсивного затупливания и разрушения режущих кромок лезвий фрезы. Это приводит к потере работоспособности инструмента, снижению его ресурса, точности обработки, повышению шероховатости и увеличению затрат энергии. Решение проблемы обеспечивается своевременной эвакуацией стружки из зоны резания.

Известно несколько способов эвакуации стружки из зоны резания - удаление с помощью гидросмыва, пневмоотсоса и др. При использовании гидросмыва стружка удаляется потоком жидкости. Недостатком этого метода является большой расход СОТС, что нецелесообразно в экологическом, экономическом и энергетическом аспекте. Уборка стружки пневмоотсосом осуществляется с помощью потока воздуха. Для металлической стружки, особенно стальной и чугунной, этот метод неэффективен из-за необходимости осуществления достаточно значительного силового воздействия. Предлагается способ эвакуации стружки напорными струями СОТС, который более производителен в отношении экономических, энергетических и эксплуатационных показателей. Это определяет целесообразность его использования при фрезеровании пазов, фигурных лабиринтов и т.д.

Однако применение СОТС в этом случае, наряду со многими положительными моментами, является экологически небезопасным. При использовании масляных активных жидкостей, как, например, осерненных и сульфированных масел, необходимо учитывать возможность отравления рабочих при вдыхании паров сернистых соединений. Применение таких продуктов, а также эмульсолов и паст, должно производиться под вытяжным зонтом, снабженным вентиляционным устройством. Аэрозоли, образующиеся при подаче СОТС в рабочую зону станка, оказывают токсическое действие также на кожный покров и внутренние органы.

В целях предупреждения дерматитов и профессиональных заболеваний при работе с СОТС необходимо соблюдать ряд требований:

-содержание вредных веществ в эмульсиях не должно превышать: нафтено-

вых кислот - 1%, кальцинированной соды - 0,3%, свободного едкого натра- 0,025%, триэтаноламина - 0,4%, нитрита натрия - 0,3%;

-для паров керосина и предельных алифатических углеводородов максимально допустимая концентрация 300 мг/м³ (в перерасчете на углерод), хлора 0,1мг/м³, аэрозолей едких щелочей 0,5 мг/м³ (в перерасчете на NAOH);

-перед началом работы станочники должны использовать специальные мази типа ”невидимых перчаток“ и т.п.

Устранение или ослабление токсического воздействия СОТС возможно при строгом выполнении комплекса конструктивных, технологических и организационных мероприятий по технике безопасности и промышленной санитарии при приготовлении, хранении, транспортировании, применении, регенерации и разложении СОТС перед спуском в сточные воды.

Поэтому для обеспечения эффективного удаления стружки напорными струями при условии предельного ограничения вредного влияния отравляющих компонентов СОТС, ее расход следует ограничивать до возможного минимума. Минимизация расхода СОТС приведет также к уменьшению энергетических и экономических затрат. Таким образом, оптимизация параметров рассматриваемых систем удаления стружки путем минимизации расхода СОТС является важным аспектом при их создании.

где - сумма сил, препятствующих перемещению стружки вдоль паза; - площадь поперечного сечения паза.

где - соответственно нижняя, боковые и верхняя составляющие силы сопротивления перемещению стружки вдоль паза.

где - диаметр фрезы; - высота фрезы.

Силу воздействия струи на преграду можно определить из выражения

где - диаметр отверстия насадки; - вязкость воды; - коэффициент, равный отношению расхода воды в неаэрированной и аэрированной струях струеформирующего механизма; - динамическое давление струи при выходе из насадки; - среднее динамическое давление струи; - средняя скорость струи; - средняя плотность аэрированной струи.

Совместное решение и анализ выражений (1) и (4) позволяет минимизировать расход СОТС при заданных параметрах напорной установки.