Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

 

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано для экономии инструментальных материалов и повышения производительности труда при механической обработке деталей машин. Техническая задача, решаемая изобретением, - повышение работоспособности режущих инструментов из-за снижения интенсивности износа их в результате применения экономичной и высокоэффективной СОЖ, содержащей эмульсол, присадку и воду, отличающейся тем, что присадка представляет собой сложную смесь органических кислот и фуранонов. 1 табл.

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано для экономии инструментальных материалов и повышения производительности труда при механической обработке деталей машин.

Существующие смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) [1, 2] позволяет снизить интенсивность износа и повысить стойкость режущих инструментов, однако эффективность их недостаточно высока.

В качестве прототипа принята 3% эмульсия из эмульсола ЭГТ, рекомендуемая для обработки резанием конструкционных сталей [2] Применением этой эмульсии можно повысить стойкость режущих инструментов, однако незначительно и при достаточно большом расходе эмульсола.

Техническая задача, решаемая изобретением, повышение работоспособности режущих инструментов из-за снижения интенсивности износа их в результате применения экономической и высокоэффективной предлагаемой СОЖ.

Поставленная задача решается путем использования предлагаемой СОЖ, содержащей эмульсол, присадку и воду. В СОЖ в качестве присадки использована сложная смесь органических кислот и фуранонов. Присадка содержит, мас.

Муравьиная кислота 12-13 Малеиновая кислота 8-9 Фумаровая кислота 7-8 Янтарная кислота 8-9 Смесь изомерных форм α,β и β,γ -5H-фуранонов-2 35-36 Умягченная до 5 мг-экв вода Остальное.

Получают присадку механическим смешиванием указанных компонентов. Плотность присадки 1,275-1,284 г/см³, pH 1,99-2,1.

Соотношение компонентов в СОЖ по массе, следующее: Эмульсол 1,19-1,21 Присадка 0,22-0,24 Вода Остальное.

Эффективность СОЖ предположительно определяется способностью присадки снижать поверхностное натяжение, улучшать смачиваемость контактных поверхностей и уменьшать коэффициент трения. Кроме того, особенностью присадки является способность ее компонентов растворяться как в воде, так и в масляной фракции СОЖ; особенности строения и дифильность веществ присадки обеспечивают положительное многонаправленное действие СОЖ. Присадка не имеет неприятного запаха, прозрачна и экологически чиста.

Снижение интенсивности износа режущих инструментов и, соответственно, повышение работоспособности их происходит вследствие действия предлагаемой присадки в количестве 0,23% добавленной в 1,2% эмульсию. Одновременно количество эмульсола в СОЖ уменьшается с 3 до 1,2% Пример получения 10000 см³ СОЖ. 120 г эмульсола ЭГТ растворяют в 9800 см³ умягченной до 5 мг-экв воды и тщательно перемешивают до получения равномерной устойчивой эмульсии. В 78 см³ этой же воды растворяют 2,2-2,4 г присадки; полученный раствор приливают при перемешивании в приготовленную эмульсию и контролируют pH рабочего раствора, который не должен превышать 6,5-7,0. При большем количестве эмульсола (до 3% по массе) и с присадкой в любом количестве по массе от 0,05 до 0,5% происходит отделение масляной фракции и каогуляция (свертывание) эмульсии из-за увеличения pH до 9,0.

Испытание СОЖ проводили на токарно-винторезном станке 1К62 при продольном точении заготовок из стали 45Х в состоянии поставки. Резцы оснащали пластинами из быстрорежущей стали Р6М5. Скорость резания 48,7 м/мин, подача 0,17 мм/об, глубина резания 0,25 мм; приведенный износ по задней поверхности резцов 0,35 мм. Испытали семь вариантов СОЖ: 1,2% эмульсию с добавкой 0,18, 0,22, 0,23, 0,24 и 0,28% присадки, а также 1,19% и 1,21% эмульсию с добавкой 0,23% присадки; результаты сравнивали с результатами, полученными при испытании 3% эмульсии. В таблице приведены результаты части сравнительных стойкостных испытаний резцов.

Из таблицы видно, что предлагаемая СОЖ позволяет максимум повысить стойкость режущих инструментов при добавлении присадки от 0,22 до 0,24% (3, 4 и 5 строки). Аналогичные результаты получения при испытании 1,19 и 1,21% эмульсий с добавкой 0,23% присадки.

Таким образом, использование предлагаемой СОЖ позволяет:
1. снизить расход эмульсола для ее приготовления;
2. повысить в 1,5 раза стойкость режущих инструментов при обработке конструкционных сталей по сравнению со случаем использования стандартной СОЖ, что ведет:
а) к экономии дефицитных материалов;
б) к повышению производительности труда при обработке металлов резанием.

Формула изобретения

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, содержащая эмульсол и воду, отличающаяся тем, что жидкость дополнительно содержит присадку, включающую муравьиную кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, янтарную кислоту, смесь изомерных форм α,β- и β,γ- 5H-фуранонов-2 и воду, при следующем соотношении компонентов в составе жидкости, мас.

Эмульсол 1,19 1,21
Присадка 0,22 0,24
Вода Остальное
при следующем содержании компонентов в присадке, мас.

Муравьиная кислота 12 13
Малеиновая кислота 8 9
Фумаровая кислота 7 8
Янтарная кислота 8 9
Смесь изомерных форм α,β- и β,γ-5H-фуранонов-2 35 36
Вода Остальноеа

РИСУНКИ

Рисунок 1