Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

 

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), применяемым при механической обработке . металлов, в частности, при процессах резания. Цель изобретения - повьшение стойкости инструмента. СОЖ содержит , мас.%: обработанное минеральное масло 2,58-4,3; триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты 0,42-0,7; фурацилин 0,01-0,03; продукт термокаталитического разложения монооксида углерода 0,03-0,08 и вода - остальное . СОЖ повьшает стойкость инструмента в 1,3-1,4 раза. 2 табл. 00 ел ср

1 135

Изобретение относится к смазочноохлаждающим жидкостям (СОЖ), применяемым при механической обработке металлов, в частности при процессах резания.

Цель изобретения — повышение стойкости инструмента.

Для приготовления СОЖ используют фурацилин, триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты, получаемое омылением олеиновой кислоты ГОСТ 758055 триэтаноламином ТУ 6-02-916-79;, отработанное минеральное масло

ГОСТ 21046-81 и продукт термокаталитического разложения монооксида углерода (называемый в дальнейшем металлоуглеродной композицией) ТУ 37204-076-85.

Металлоуглеродная композиция представляет собой углерод преимущественно волоконной формы с размером частиц 0,1 — 5 мкм, содержащий химически и физически связанные .с ним частицы простого или сложного катализатора, который включает в себя металл и/или галогенид металла группы железа с размером частиц 0,01-0,5 мкм и/или сульфид металла I-ой и II-ой группы и марганца.

Металлоуглеродная композиция выполняет в предлагаемой COR роль многофункционального антифрикционного наполнителя, а специфическая форма частиц и их сравнительно малый размер 0 01 — 5 0 мкм позволяют достичь высокого качества распределения частиц углерода с физически и химически связанным с ним частицами металла в объеме СОЖ.

° Благодаря прочной связи металлической частицы с поверхностью углеродного волокна и незначительной скоростью оседания последнего, в значительной мере обусловленной специфической формой, удается получить практически стабильную суспензию с хорошими эксплуатационными свойствами.

Кроме того, функция металлов и их .соединений, входящих в состав металлоуглеродной композиции, заключается в повышении противоизносных и противозадирных свойств за счет создания граничной смазки. Прочность и эффективность граничной смазки повышается благодаря тому, что введение металлоуглеродной композиции увеличивает полярность СОЖ, одновременно с чем возрастает способность омыляющих

1970 2 веществ (ПАВ) удерживаться на поверхности обрабатываемого металла.

СОЖ получают смешиванием ее компонентов в любой последовательности

5 или одновременно (за исключением воды, которую приливают в последнюю очередь). Смешивание компонентов осуществляют на аппарате РИМ-62. При этом, масло подогревают до 60-80 С (допускается использовать и холодное масло), После смешивания полученного предварительно эмульсола с водой получают суспензию, которую можно сразу же использовать в качестве СОЖ.

Приготовленные составы СОЯ представлены в табл.1.

Составы СОЖ оценивают по их влиянию на работоспособность режущего

20 инструмента при сверлении, зенкеровании и нарезании резьбы в образцах из стали 35х2ГСМА.

Для повышения достоверности результатов испытаний и исключения

25 случайных факторов использовано четыре наладки инструмента: сверло, зенкер и метчик. Двумя наладками инструмента в каждом образце обработано (сверление, зенкерование и

ЗО нарезание резьбы) по два резьбовых отверстия с охлаждением заявляемой

СОЖ, измерен износ инструмента, определена его стойкость и после перезаточки эти же наладки испытаны с охлаждением контрольной СОЖ. Двумя другими наладками первоначально обрабатывались те же заготовки при охлаждении контрольной СОЖ, а затем после переточки предлагаемой СОЖ.

Характеристика образцов.

Мат ериал сталь, 35Х2ГСМА

Диаметр наружный, мм 100

Диаметр внут-. ренний, мм 45

Толщина, мм 7,2-7,4

Твердость НВ 285-293

Поверхностный слой материала образцов предварительно снят с обеих

50 cTQPoH °

Характеристика инструментов, Сверло диаметром 7,8 мм, материал

Р6М5, двойная заточка главной режущей кромки. о о

2 У= 118 и 2 М,= 60, ширина перемычки 1,4-1,5 мм.

Зенкер диаметром 8,4 мм, материал

Р6М5, угол заточки режущей кромки

29 = 60 °

HRC 60-62, число оборотов шпинделя

1420 об/мин при нагрузке 392Н.

Испытания проводят в сравнении с известным составом СОЖ (состав 12), мас.7:

Триэтаноламиновое мыло олеиновой

1351

Метчик М10Х1,5, материал P6N5, передний угол " = 10 + 30

Характеристика оборудования.

Испытания проводят на вертикально5 сверлильном станке модели 2Н125, Оборудование удовлетворяет установленным нормам точности и жесткости

Режимы резания .

Сверление: число оборотов 710 об/мин;10 подача О, 1 мм/об; скорость 17,4 м/мин; глубина 3,9 мм.

Зенкерование: число оборотов

355 об/мин; подача О, 1 мм/об; скорость 9,4 м/мин; глубина 0 3 мм. l5

Резьбонареэание: число оборотов

180 Oб/мин; подача 1,5 мм/об; скорость 5,7 м/мин, Способ подвода СО)К в зону обработки — налив свободно падающей струей. 20

Средний расход 4 л/мин.

Критерием оценки работоспособности режущего инструмента является разрушение режущей кромки, которое оценивается по величине износа по угол- 25 кам, образованным на главной режущей кромке двойной заточки..Работоспособность зенкеров оценивается величиной износа по задней поверхности у периферии, т.е. по участкам в месте пере- 30 сечения режущей кромки с ленточкой.

При оценке работоспособности метчиков измеряется величина износа по задней поверхности ниток заборной части,. 35

Измерение величины износа инструмента проводят на горизонтальном микроскопе типа ИГ с точностью отсче-. та 0,002 мм при 20-кратном увеличении и инструментальном микроскопе с 40 цифровым отсчетом типа БМИ-1Ц с точностью 0,001 мм и 30-кратном увеличении., 15

0,2

0,5

До 100

45 разложения монооксида углерода

Вода

0,03-0,08

Остальное

Проведены также испытания на четырехшариковой машине трения ЧШИ-3,2 по ГОСТ 9490-75.и использованием подшипниковых шариков диаметром

12,7 мм из стали ШХ-15 с твердостью кислоты

Этиленгликоль

Эфир олеиновой кислоты и триэтиленгликоля

Полиметилсилоксан

Бензотриаэол

Вода

Результаты испытаний приведены в табл.2

Как видно, .предлагаемая СОЖ повышает стойкость инструмента в процессе сверления в 1,4 раза, при зенкеровании и при резьбонарезании в 1,3 раза.

Формула. изобретения

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, содержащая воду и триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты, о т л И ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости инструмента, жидкость дополнительно содержит отработанное минеральное масло, фурацилин и продукт термокаталитического разложения монооксида углерода при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Отработанное минеральное масло 2,58-4,3

Триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты 0,42-0 7

Фурацилин 0,01-0,03

Продукт термокаталитического

1351970

СО

МЪ е о

СО е

СЧ

О О. сО е е

СЧ ( ф I

kfj

4"Ъ л о е а о о

CO . о оо цо о о е а

С ) С2 е ь ю а

С Ъ

СЧ

Ю е л а а

Л СО л е

С Ъ

СЧ О е о

С Ъ о а а о о о о оо е Ц е ь л О е о

СЧ СЧ о

Ol е

CO P

CO о оо цо ь Ф»

РЪ а о о а о о

an О е

D О

ССа а

СЧ

СЧ

° СО Ф Ф е е

Л О

С Ъ

O а е ь. о

СО О о оо е Цч» о!

1 л I

Се)

СЬ Саа е е

СЧ л л е

МЪ

O о

CV

СЪ О о" е о оо цо

C)

Ю о а

С Ъ

1 М о

1 аС

О

an е о

an cn а е

СЪ о Ф

Се1 CD о оо а Ц о

Р3 аС

Н о

u иЪ о

С Ъ

ОЪ е о

СЧ . ° о е а о о

° < а

С!1 I о ос о с О е о е

ЮО а

I CV

СО иЪ е ф\

СЧ а

СЧ СО

СЧ I СЪ

С Ъ о оо цо о е

СЧ мч. о л а о о а

СЧ

О1 л

СЪ

СЧ

Щ е е е СО

СЧ

I

l

CO о е е сО л

Ф а е

& t6 ф о

i

I Ф

О о ф

1О и ф ! о

1Ои

С Ъ D о . - оо

М е .а Це о о о

C4 % о о оо е е е ц О о о о

СЧ С Ъ

-э о о о оо о о о цI о воИ ф1 ф

I Sp

1 !

I 6

I cl

I aaa ! ф

1 34

1 о е Е

СЪ ф Й5 !! 1- О ж а аС Ф

2 о В

О О а

X I C: В

m o и Ж и й оку е

6 aaI &

1 ca X IC e

425оо

Ф !

С. ж ф

03 о

О

Х х

0Ъ