Способ оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании



Способ оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании
Способ оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании
Способ оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании
Способ оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании
Способ оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании
Способ оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании

 


Владельцы патента RU 2572683:

Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях с целью оценки эффективности смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для шлифования. Образец закрепляют в приспособлении, с помощью рычага прикладывают заданные усилия к образцу и шлифуют его абразивным инструментом в среде СОЖ. В качестве критерия оценки эффективности используют отношение величины съема материала ΔМ образца в процессе шлифования к площади F засаленной поверхности абразивного инструмента. В результате повышается точность оценки эффективности СОЖ и уменьшается трудоемкость испытаний. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для шлифования.

Известен способ определения эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании, заключающийся в том, что шлифуют образец, содержащий оправку с патрубком для подачи СОЖ, в котором размещают набор одинаковых пластин, образующих канал для подачи СОЖ в зону шлифования. Боковые пластины этого набора шлифуют без СОЖ, располагая их вне канала подачи СОЖ, а поверхность шлифовального круга, контактирующего с ними, используют как базу для сравнения износа на поверхности круга, контактирующей с каналом СОЖ. В качестве критерия эффективности СОЖ используют разность износа круга на участках, работающих без СОЖ и с ней [авторское свидетельство СССР № 1541492, кл. G01N 3/58, B54B 55/02, 1990].

Недостатком данного способа является снижение достоверности сравнительной оценки СОЖ из-за неравного количества сошлифованного материала на единицу ширины шлифовального круга в зонах шлифования без СОЖ (боковые пластины) и с ней (внутренние пластины). Указанный недостаток обусловлен тем, что при равной длине пластин в зоне шлифования оказывается дополнительная пластина для образования канала, перпендикулярная остальным. Таким образом, количество материала, сошлифования в зоне с применением СОЖ оказывается большим по сравнению с зоной шлифования без СОЖ.

Известен способ испытания смазочно-охлаждающих жидкостей, заключающийся в том, что шлифуют с приложением нагрузки образец в ванной с испытуемой СОЖ. Критерии технологической эффективности СОЖ при шлифовании:

- максимальную бесприжоговую нагрузку РУТ, Н, определяют при шлифовании заготовок из закаленных сталей (твердость более 45). Нагрузка должна быть постоянной в течение каждого эксперимента и равна 20, 25, 30, 35 Н и более до появления прижога. Прижог определяют после окончания эксперимента осмотром травленных в растворах кислот заготовок.

Продолжительность эксперимента - 30 с;

- режущую способность шлифовального круга определяют по ГОСТ 2424, ГОСТ 21445;

- коэффициент шлифования К определяют по ГОСТ 2424, ГОСТ 21445;

- удельную мощность шлифования NУД, Вт·с·мм-3, вычисляют по формуле

где NШ - мощность шлифования, Вт, NШ=NH-Nxx

NH, Nxx - мощность привода шлифовального круга нагрузочная и холостого хода соответственно, Вт;

QM - режущая способность шлифовального круга, мм3·с-1

- удельный расход сверхтвердых материалов g, мг/г, определяют по ГОСТ 14706;

- скорость изнашивания абразивного инструмента va, м/с, определяют по ГОСТ 21445;

- коэффициент режущей способности круга Кр, мм3·с-1·H-1 вычисляют по формуле

где Ру - радиальная составляющая силы шлифования, Н;

- относительную площадь прижогов FО.П., вычисляют по формуле

где Fп - площадь структурно измененного участка, мм2;

F - общая площадь обработанной поверхности, мм2 [ГОСТ Р52338-2005. Чистота промышленная. Методы испытаний смазочно-охлаждающих жидкостей].

Недостатком известного способа является высокая трудоемкость проведения испытаний и отсутствие реальной схемы обработки. Не учитывается перемещение образца в отношении шлифовального круга во время обработки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является способ определения эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании (патент № 2063862, B24B 55/02, 1996), по которому образец, закрепленный в приспособлении, шлифуют с подачей СОЖ, состоящий из набора пластин, одну из которых располагают перпендикулярно остальным, две боковые пластины размещают по концам первой, а остальные - с зазором S относительно первой, образуя канал для подачи СОЖ, при этом длину остальных выбирают из условия:

где L - общая длина образца,

l1 - толщина каждой из пластин.

Недостатком прототипа является снижение достоверности сравнительной оценки смазочно-охлаждающей жидкости из-за неравномерной нагрузки шлифовального круга на единицу площади у центральной и боковых частей. Кроме того, отсутствует параметр, характеризующий состояние инструмента и моющей способности смазочно-охлаждающей жидкости. Не учитывается скорость микрорезания в процессе абразивной обработки в непосредственной зоне контакта, обусловленной ступенчатой конструкцией шлифовального круга, а также увеличенная трудоемкость проведения испытаний, вследствие сложности конструкции.

Техническим результатом заявляемого способа является повышение достоверности оценки эффективности СОЖ при шлифовании путем учета дополнительного параметра - площадь засаленной поверхности абразивного инструмента.

Задача изобретения состоит в повышении точности оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании и уменьшении трудоемкости испытаний.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается способом оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании, по которому образец, закрепленный в приспособлении, шлифуют абразивным инструментом с подачей смазочно-охлаждающей жидкости, по которому, согласно изобретению, под действием рычага прикладывают заданные усилия к образцу, а абразивному инструменту сообщают заданную скорость вращения, вследствие чего происходит контактное взаимодействие между образцом и абразивным инструментом в среде смазочно-охлаждающей жидкости, а в качестве критерия оценки эффективности используют отношение величины металла, снятого в процессе обработки, к площади засаленной поверхности абразивного инструмента:

где Э - показатель эффективности,

ΔM - съем металла в % от исходной массы образца,

F - площадь засаленной поверхности абразивного инструмента в %.

Существо изобретения поясняется чертежом.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Пример конкретной реализации способа.

Способ реализуется устройством для оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании, содержащим образец 1, абразивный инструмент (шлифовальный круг) 2, помещенный в ванну с СОЖ 3, рычаг 4, для придания усилия в месте контакта абразивного инструмента и закрепленного в приспособлении 5 для фиксации образца.

Устройство для оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании работает следующим образом: шлифуют образец 1 абразивным инструментом 2, помещенным в ванну с СОЖ 3. Абразивный инструмент получает вращательное движение. Под действием рычага 4 прикладывают различные усилия к образцу, вследствие чего происходит контактное взаимодействие между образцом, абразивным инструментом и СОЖ. Сравнивают величину показателей износа: съема металла образца и износа поверхности абразивного инструмента (шлифовального круга), контактирующих между собой. Засаливание абразивного инструмента оценивают по площади поверхности с помощью наложения миллиметровой сетки, результаты записываются и сводятся в таблицу. Высчитывается эффективность шлифования Э, как отношение снимаемого металла с заготовки, к площади засаленной поверхности абразивного инструмента.

Способ осуществляют следующим образом: первоначально подбирают материал образца и подготавливают его, испытуемые СОЖ для сравнения эффективности, подбирают нагрузку в узле трения. Образец шлифуют в течение заданного времени, после чего определяют съем металла и засаливание поверхности абразивного инструмента. Дополнительный критерий способствует повышению достоверности. Эффективность рассчитывают по формуле:

где Э - показатель эффективности,

ΔM - съем металла в % от исходной массы образца,

F - площадь засаленной поверхности абразивного инструмента (шлифовального круга) в %.

Берут следующие исходные данные:

- трибометрическая установка,

- материал образца сталь 5 сп,

- абразивный инструмент - шлифовальный круг - белый корунд марки 25А ПП, диаметр 240 мм,

- скорость трения в контакте 0,65 м/с (352 об/мин),

- нагрузка в узле трения от 19,4 кг до 296,5 кг.

Для оценки пригодности разработанного способа были проведены исследования эффективности СОЖ Росойл-500, Росойл-910 Росойл-920 различных концентраций в воде. Росойл-500 представляет собой водорастворимую СОЖ на минеральной основе, Росойл-910 полусинтетическую СОЖ, а Росойл-920 синтетическую. Экспериментально полученные значения, съем металла и площадь засаленной поверхности абразивного инструмента (шлифовального круга) сводят в таблицу 1. Эффективность СОЖ «Росойл-500» в 5% и 30% концентрации соответственно составляет 0,02 (2,08%/100%) и 0,04 (3,40%/80%); СОЖ «Росойл-910» в 5% и 30% концентрации соответственно составляет 0,09 (4,24%/50%) и 0,17 (3,43%/20%); СОЖ «Росойл-920» в 5% и 30% концентрации соответственно составляет 0,32 (3,20%/10%) и 3,03 (3,03%/1%).

Таблица 1
Съем металла на демонстраторе трения
Наименование СОЖ Масса образца, г Съем металла Площадь
засаливания
Показатель
эффективности
до после г % %
1 Росойл-500 5% 7,75 7,59 0,16 2,08 100 0,02
2 30% 7,74 7,48 0,26 3,40 80 0,04
3 Росойл-910 5% 7,75 7,42 0,33 4,24 50 0,09
4 30% 7,73 7,46 0,27 3,43 20 0,17
5 Росойл-920 5% 7,76 7,51 0,25 3,20 10 0,32
6 30% 7,76 7,52 0,24 3,03 1 3,03

Как видно из таблицы 1, наиболее эффективной СОЖ (показатель эффективности составляет 0,32) из рассмотренных является «Росойл-920» в 30% концентрации.

Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить точность и уменьшить трудоемкость оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании.

Также изобретение позволяет повысить достоверность оценки эффективности СОЖ при шлифовании путем учета дополнительного параметра - площади засаленной поверхности абразивного инструмента.

Способ определения эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) при шлифовании, включающий закрепление образца в приспособлении, шлифование абразивным инструментом с подачей СОЖ с последующим определением параметров, характеризующих состояние абразивного инструмента и образца и используемых для расчета критерия эффективности СОЖ, отличающийся тем, что к закрепленному в приспособлении образцу с помощью рычага прикладывают заданные усилия с обеспечением контактного взаимодействия образца с помещенным в среду СОЖ абразивным инструментом, которому сообщают вращение с заданной скоростью, при этом определяют величину съема металла образца в процессе шлифования и площадь засаленной поверхности абразивного инструмента, а в качестве критерия эффективности СОЖ используют показатель эффективности Э, который определяют по формуле
,
где ΔМ - величина съема металла в % от исходной массы образца;
F - площадь засаленной поверхности абразивного инструмента, %.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для выбора оптимальных режимов шлифования. Для этого осуществляют экспресс-контроли режимов шлифования путем обработки детали, закрепленной на координатном столе, имеющем продольное, поперечное и вертикальное перемещения, под объективом оптического устройства.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано в машиностроении для ускоренной автоматизированной оценки обрабатываемости как традиционно применяемых сталей и сплавов в изменяющихся условиях резания, так и новых марок сплавов, наплавленных и композиционных материалов и т.д.

Использование: для определения ударной вязкости испытуемого образца. Сущность изобретения заключается в том, что собирают акустические данные от акустического датчика с помощью средства сбора акустических данных при приложении к испытуемому образцу нагрузки, при этом указанный акустический датчик связан с испытуемым образцом; определяют одну или более фоновых точек с помощью средства определения фоновых точек; определяют одну или более точек возможного акустического события с помощью средства определения точек возможного акустического события; интерполируют кривую характеристики фонового шума с использованием фоновых точек с помощью средства интерполяции кривой характеристики фонового шума; определяют одну или более точек фактического акустического события с использованием точек возможного акустического события и кривой характеристики фонового шума с помощью средства определения точек фактического акустического события; и вычисляют площадь акустического события, заключенную между точкой фактического акустического события и кривой характеристики фонового шума с помощью средства вычисления площади фактического акустического события.

Устройство и способ исследования образцов горной породы, основанные на явлении акустической эмиссии. Для осуществления исследования образца горной породы заявленным способом исследуемый образец помещается в заявленное устройство, содержащее в своей конструкции камеру повышенного давления и один или более акустических датчиков, присоединяемых к исследуемому образцу горной породы, с возможностью передачи сигналов.

Использование: для тестирования истинной прочности или жесткости твердых или сверхтвердых компонентов, используя акустическую эмиссию. Сущность изобретения заключается в том, что устройство тестирования на основе акустической эмиссии содержит тестируемый образец, включающий твердую поверхность, акустический датчик, индентор, соединенный с твердой поверхностью, и нагрузку.

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано на операциях шлифования с подачей смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Устройство содержит шлифовальный круг и узлы отвода воздуха от торцов шлифовального круга.

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано в шлифовальных станках с горизонтальным расположением оси инструмента и с применением смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях с целью оценки эффективности смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для шлифования. Образец фиксируют и шлифуют с подачей СОЖ на расположенных на магнитной плите плоскошлифовального станка подвижных салазках с прикрепленной силоизмерительной системой для записи тангенциальных составляющих силы шлифования и сведения их в таблицу.

Изобретение относится к ручным приводным инструментам. Ручная машина имееет корпус (2) для размещения приводного двигателя (8) и рабочего колеса (9) вентилятора, основное впускное отверстие (4) и воздухопроводящий канал (11), проходящий от основного впускного отверстия (4) мимо приводного двигателя (8) к рабочему колесу (9) вентилятора.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке металлов шлифовальными кругами (ШК) с применением смазочно-охлаждающих технологических средств.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании поверхностей с применением смазочно-охлаждающих жидкостей. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при обработке металлов шлифованием с применением смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС).

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при внутреннем шлифовании заготовок с подачей смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону шлифования.

Изобретение относится к области машиностроения. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при обработке заготовок деталей машин резанием с подачей твердого смазочного материала (ТСМ) на шлифовальный круг.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для плоского периферийного шлифования металлов и сплавов с использованием смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Устройство для подачи СОЖ содержит правую и левую крышки с радиальными лопастями, фланцы для крепления шлифовального круга, имеющие наружные цилиндрические поверхности, трубопроводы для подачи СОЖ и защитный кожух. Предусмотрены боковые профильные пластины, закрепленные на передней и задней стенках защитного кожуха с образованием с торцами шлифовального круга полостей, сужающихся в направлении вектора скорости резания в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Крышки выполнены с радиальными отверстиями и жестко установлены на наружной цилиндрической поверхности соответствующего фланца с упором радиальных лопастей каждой крышки в торец фланца. Трубопроводы для подачи СОЖ выполнены в виде обращенных к обрабатываемой заготовке полуцилиндров с отверстиями на периферии. В результате создается высокое и постоянное давление СОЖ по высоте шлифовального круга, что обеспечивает повышение эффективности ее действия в процессе плоского периферийного шлифования. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх