Способ оценки технологической эффективности смазочно- охлаждающей жидкости

 

Изобретение относится к испытаниям смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых при резании материалов. Способ оценки технологической эффективности СОЖ, при котором осуществляют резание и судят о технологических свойствах испытываемой СОЖ, заключается в том, что измеряют длину контакта стружки с передней поверхностью инструмента при резании с испытываемой СОЖ, а также с двумя базовыми СОЖ, для которых отношение значений параметра, характеризующего технологические свойства СОЖ, известно, после чего определяют расчетным путем коэффициент относительной технологической эффективности испытываемой СОЖ, на основании которого оценивают технологическую эффективность испытываемой СОЖ. В качестве параметра, характеризующего технологическую эффективность СОЖ, преимущественно используют стойкость инструмента. Данное изобретение направлено на снижение трудоемкости оценки технологической эффективности СОЖ. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытаниям смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых при резании материалов.

Известны способы оценки технологической эффективности СОЖ по результатам исследования в лабораторных условиях износа режущего инструмента, шероховатости обработанной поверхности, точности обработки, величины крутящего момента (Технологические свойства новых СОЖ для обработки резанием./Под ред. М. И. Клушина. - М.: Машиностроение, 1979, с. 86-89).

Однако непосредственное определение указанных параметров, определяющих эффективность СОЖ, связано со значительными затратами средств и времени, особенно в случае, когда надо определить технологическую эффективность нескольких марок СОЖ.

Известен способ оценки качества СОЖ, основанный на сопоставлении величин сил резания, измеренных при использовании базовых и испытываемых марок СОЖ (Gugger M. , Putting Fluids to the Test [Cutting Tool Engineering, August, 1999, p. 54 - 62).

Недостатком этого способа также является значительная трудоемкость, поскольку измерение сил резания производится в течение всего периода стойкости инструмента. Кроме того, способ требует применения динамометра для измерения сил резания, что не всегда возможно в реальных условиях обработки.

Целью предлагаемого способа является снижение трудоемкости оценки технологической эффективности СОЖ.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе оценки технологической эффективности СОЖ, по которому осуществляют резание и судят о технологических свойствах испытываемой СОЖ, измеряют длину контакта стружки с передней поверхностью инструмента при резании с испытываемой СОЖ, а также с двумя базовыми СОЖ, для которых отношение значений параметра, характеризующего технологические свойства СОЖ, известно, после чего определяют коэффициент относительной эффективности испытываемой СОЖ Кисп по формуле: где базовый коэффициент относительной технологической эффективности; Писп, ПА, и ПБ - значения параметра, определяющего технологическую эффективность соответственно испытываемой и базовых СОЖ; Lисп, LA, и LB - длина контакта стружки с передней поверхностью инструмента для испытываемой и базовых СОЖ, и затем по величине Кисп оценивают технологическую эффективность испытываемой СОЖ.

В качестве параметра, характеризующего технологическую эффективность СОЖ, может быть использована стойкость инструмента.

Способ осуществляют следующим образом. Производят кратковременное (10... 15 с) резание на одном, характерном для применяемого инструмента режиме, с использованием испытываемой СОЖ, а также двух СОЖ, принятых за базовые, для которых величина Кбаз известна. При этом каждый раз после окончания резания измеряют длину контакта стружки с передней поверхностью инструмента. Затем, используя полученную формулу и измеренные величины длин контактов Lисп, LA и LБ, подсчитывают значение коэффициента относительной эффективности Кисп. Сопоставляя величины Кбаз и Кисп в соответствии с выбранным параметром эффективности П, ранжируют испытываемую СОЖ по отношению к базовым.

Пример Оценивали технологическую эффективность опытной СОЖ марки ВЕЛС-30М по отношению к базовым СОЖ СНПХ-СОЖ-1 и ВЕЛС-30 при точении стали АС35Г2 резцами из быстрорежущей стали Р6М5 с режимом резания: t=0,5 мм, s=0,12 мм/об, v= 30 м/мин. В качестве параметра, характеризующего технологическую эффективность СОЖ, использовали стойкость инструмента Т. Значения Т для базовых СОЖ, полученные ранее в аналогичных условиях, составили: для СНПХ-СОЖ - 1-82 мин, для ВЕЛС-30 - 52 мин. Все применяемые СОЖ имели концентрацию 3%. Производили точение заготовки с использованием испытываемой и базовых марок СОЖ. Через 15 с после начала резания резцы снимали со станка и исследовали под микроскопом БМИ-1 с целью определения длины контакта стружки с передней поверхностью инструмента L. Границу контактной зоны определяли по характерному следу сходящей стружки на свежезаточенной передней поверхности резца. Длину контакта L находили при увеличении х50, при этом погрешность измерения не превышала 5%. Каждый опыт повторяли не менее трех раз, значение L брали как среднее из трех измерений. В результате испытаний получили для СОЖ ВЕЛС-30 среднее значение L, равное 0,6 мм, для СНПХ-СОЖ-1 - 0,69 мм и для испытываемой СОЖ ВЕЛС 30М - 0,57 мм. Значения коэффициентов относительной эффективности Кбаз и Кисп определяли по отношению к СОЖ с более низкой по критерию стойкости технологической эффективностью - ВЕЛС-30. Следовательно, Кбаз= 1,58. Расчетом по формуле получили: Кисп=0,81. Поскольку Кисп<1<К, технологическая эффективность СОЖ ВЕЛС-30М ниже, чем у СНПХ-СОЖ-1 и СОЖ ВЕЛС-30.

C целью проверки точности предлагаемого способа для испытываемой СОЖ в тех же условиях экспериментально определяли стойкость и сравнивали ее с величиной, рассчитанной по полученному значению Кисп. По расчету Тисп =КиспТА = 42 мин. Экспериментально найденное значение стойкости для СОЖ ВЕЛС-30М составило 45 мин. Разница значений Т, определенных экспериментально и на основе предлагаемого способа, составила не более 7%.

Время, в течение которого была произведена оценка технологических свойств, составило порядка 10 мин, что существенно меньше, чем при использовании способов, основанных на непосредственном измерении износа инструмента при работе с СОЖ.

Таким образом, как следует из приведенного примера, предлагаемый способ позволяет достаточно достоверно и с гораздо меньшей трудоемкостью, чем известные способы, производить ранжирование СОЖ по их технологическим свойствам.

Формула изобретения

1. Способ оценки технологической эффективности смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), по которому осуществляют резание и судят о технологических свойствах испытываемой СОЖ, отличающийся тем, что измеряют длину контакта стружки с передней поверхностью инструмента при резании с испытываемой СОЖ, а также с двумя базовыми СОЖ, для которых отношение значений параметра, характеризующего технологические свойства СОЖ, известно, после чего определяют коэффициент относительной технологической эффективности испытываемой СОЖ Кисп по формуле: где базовый коэффициент относительной технологической эффективности; Писп, ПА и ПБ - значения параметра, определяющего технологическую эффективность соответственно испытываемой и базовых СОЖ;
Lисп, LA, LБ - длина контакта стружки с передней поверхностью инструмента соответственно для испытываемой и базовых СОЖ,
и затем по величине Кисп оценивают технологическую эффективность испытываемой СОЖ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве параметра, характеризующего технологическую эффективность СОЖ, используют стойкость инструмента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может использоваться для контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов

Изобретение относится к производству шлифовальных кругов из сверхтвердых абразивных материалов и предназначено для конструирования оптимальной структуры кругов путем раздельного определения свойств связки

Изобретение относится к производству шлифовальных кругов из сверхтвердых абразивных материалов и предназначено для конструирования оптимальной структуры кругов путем раздельного определения свойств связки

Изобретение относится к устройствам для исследования прочностных свойств твердых материалов, в частности к установкам для испытания на порез материалов, предназначенных для изготовления средств индивидуальной защиты

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к определению усилий резания грунта, и может быть использовано для измерения сил, возникающих на гребном валу и лопастях гребного винта ледоколов и судов активного ледового плавания

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано в частности при проектировании и эксплуатации инструмента на машиностроительных заводах и в исследовательских лабораториях при его проектировании

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при исследовании процесса взаимодействия инструмента с образцом

Изобретение относится к области неразрушающего контроля механических свойств изделий из сталей и сплавов

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, ускоренному определению в производственных условиях стойкости резцов и фрез из различных инструментальных материалов

Изобретение относится к испытательной технике

Изобретение относится к области неразрушающего контроля металлов и сплавов

Изобретение относится к области измерения температур в зоне резания при использовании инструментов из сверхтвердых материалов

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к прогнозированию и контролю износостойкости твердосплавных режущих инструментов
Изобретение относится к способам оценки параметров работоспособности абразивного инструмента на гибкой основе и может быть использовано для оценки режущей способности опытного инструмента относительно базового для выбора инструмента с оптимальными характеристиками

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к прогнозированию и контролю износостойкости твердосплавных режущих инструментов

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к прогнозированию и контролю износостойкости твердосплавных режущих инструментов

Изобретение относится к области машиностроения и касается прогнозирования и контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов
Наверх