Смазочно-охлаждающая жидкость для резания металлов

 

6 -:-Н .

ОП И И.Е, ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

Сова Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №вЂ”

Заявлено 29Л.1970 (№ 1399205/23-4) М. Кл. С 10m 3/02

Приоритет 30.1.1969, № WP 23с/137552 и

29.V11.1969, ГДР № WP 23с/141522

Гасударственныи комитет

Саввта Министрав СССР аа делам иэавретений и открытии

Опн бликовано 26.Х,1973, Бюллетень № 43

УДК 621.892(088.8)

621.7.016.3 (088.8) Дата опубликования описания 28.1.1974.

Авторы изобретения

Иностранцы

Гюнтер Кобланк, Ханс-I eopã Лутце, Гюнтер Пурше, Зигфрид Штауб, Зигфрид Штайнхойзер и Хорст Вебер (Германская Демократическая Республика) Иностранное предприятие

«Феб Шмирштофкомбинат Цайтц» (Германская Демократическая Республика) Заявитель

СМАЗОЧ НО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ

ДЛЯ РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к вспомогательным материалам для повышения стойкости инструмента или продолжительности работы его до переточки, натаример фрез, сверл, резцов, штампов IH так далее, а также сталей, покрытых режущим слоем, уменьшающим их износ, в частности к смазочно-охлаждающим жпдкстям (СОЖ).

Известны смазочно-охлаждающие жидкосги ва основе воды или ма сел, содер>кащие в качестве активирующих компонентов соли, главным образом соли щелочноземельных и щелочных металлов, мыльные,и соляные смеси, напр имер буру,:натриевое мыло или гликоль, спирты и другие жидкости, растворимые в воде.

Вместе с мылами и щелочью, применяемыми в основном в,водных растворах, используют также смазочно-охлаждающие средства . а основе жирной кислоты, сложного эфира и м.талличеокого мыла. Трение и;износ умен;шаются,при этом в результате взаимодейств:гя с металлическими матсриалами.

Указанные материалы, применение которых прн тсрмической нагрузке ограничено, уступают смазочно-охлаждающим средствам, c >cToHLUHM из растворимых:в маслах соединеии1 ., в которых содержатся,преимуществе|нно хлор, сера и фосфор.

Известно иепользование агрессивных ра творсв, например неорганических кислот, для обработки металлов снятием .стружки. Эти растворы должны обладать величиной рН, раеной 1 — 3. Например, применяют кислоты, 5 образующие труднорастворимые соли тяжелых металлов и кальция. В качесвве буферных добавок употребляют соли тяжелых пли щелочных металлов тех же кислот. Указанные соли тяжелых и щелочных металлов, следовательно, 1о должны поддерживать величину рН в указанных .предела.;.

Известно, что на фрезе во время действия напряжения при использовании внешнего источника электр|ичеекого тока по стоянно гальзанически осаждаются, слои свинца, которые истираются, но непрерывно восстанавлигаются, уменьшая износ режущего инструмента.

Для всех приведенных способов характерн.>

20 то, что увеличения стойкости режущего ин струмента или длины резания, а также повышения производитель ности работы можно достичь лишь в очень ограниченных пределах.

Термическая стойтаость жидких смазочных и

25 охлаждающих срадсвв также ограничена, ьследствие чего рабочее давление может быть использовано в очень узких, пределах, что ограничивает рабочую ско ро сть и нагрузку IlpH снятии стружки.

N Масла обладают меньшей способностью от404275

3 водить тепло, чем водные растворы. Агрессивные растворы неорганических кислот в боль шинстве случаев способны лишь частично отводить тепло. Используемые в,качестве смазочно-охл аждающих средств э пи растворы вызывают недопустимо высокую коррозию.

Все это вызывает, как правило, дорогостоящую дополнительную обработку изделий. Кроме того, инструменты перед работой такж приходится подвергать дополиителыной,и д Орогостоящей обработке. Покрытия, нанесенные на и|нструмент,перед работой, сошлифовываются относительно быстро, поэтому инструменты после непродолжителыного времени работы необходимо BoocTBнавливать.

При галываническом осаждении слоев свинца .на фрезах во время действия напряжения необходим дополнительный |внешний источник тока.

Целью, изобретения я вляется увеличение стойкости режущего инструмента или длины резания, повышение .производительности пр.1 ооработке .путем снятия стружки, улучшение каче ст ва поверхно сти обрабатываемых издлий и обеспечение большей возможностл для обработки снятием стружки тех материало», которые трудно поддаются этому виду обработ.ки.

На режущий и нструмент направля1от струю соответствующего вспомогательного средства, которое способно в условиях, вуществующ11х при обработке резанием, обеспечить образование покрытия, уменьшающего трение и износ ин струменто в и компенсирующего вре)дное .во1действие токов, не оказывая,при этом не>келательного влияния на инструмент.

Найдено, что в ведение,в соста|в СОЖ, представляющих собой смесь воды и различных присадок, электролита тяжелого металла го много раз увеличивает стой кость режущего инструмента и длину резания, повышает производительность и т, д. Раствор электролита должен поступать непрерывно,насыщенцо1й струей на находящий ся в работе режущий инструмент.

Для улучшения действия раствора, например для повышения смачи ваемо сти .и для защиты IcTBHKQIB, HIHcTрументов tH обрабатываемых изделий от корр озими, применяют соответствующие .добавки, например поверхностноакти!вные вещества и ингибиторы.

В качестве электролита тяжелого металла желателыно и опользовать сульфат никеля, и в качестве добавок — смесь, содержащую нитрит натрия, триэтанолаъии н, смногоатомный спирт на пример полиэтилентли коль. I

О/.

В состав жидкости вводят, вес. /О: сульфат никеля 3 — 6; нитрит натрия 0,2 — 0,3; полиэтиленгликоль 5 — 20; тр иэтанолами н 3 — 10.и вода до 100.

П еимущество предлагаемого р аствооа заклю чается в том, что с его помощью полуеж чают,во много раз большую стоикость р щего инструмента и длину резания,по сравпеблагодарп нию с известными жидкостями, бла д р.

IO

ЕО

4 чему снижается стоимость ин струмвнта. Кроме того, возможна рациональная обработка путем снятия стружки и резан ия материалм, трудно поддающихся этому виду обработки, или материалов, которые до сих пор не могли оыть обработаны этим способом. При этом отпадает необходимость в дополнительных расходах, так как электролитные растворы можно подавать и опводить также, как и из вестные смазочно-охлаждающие средства.

Произ водителыность работы также повышаеr -я при одина ко вой стойкости рехкущего 11Нструмента и длине pe33IHIHsl и соответственно увеличиваются скорости реза ния и подач и.

П р и и е р 1. При фрезеро вании стали С-60 чер вячной фрезой диаметром 80 мм (ч исло зубьев 10) с применением электролитного раст во ра следующего состава, вес. /О.

Сульфат никеля .(NiSO4.7НуО) 3,0

Нитрит натрия 0,2

Полиэтилентликоль 10,0

Триэта ноламин 5,0 Вода 81,8 (1величи на рН 8 — 9), со скоростью, резания

35 м л1ин, тлуби ной резания 3 л м и шириной фрезерова ния 40 л1м, скорость подачи при черновом резании соста вляет 600 мм!мин. Средняя шири на следа износа фрезы по сле длины реза ния 30 000 мм 0,3 — 0,4 мм.

П р им е,р 2. При фрезеровании стали С-60 быстрорежущей сталью с при менением обы:ных никелевых электродов с со держанием

:никеля 38 — 42 г л, хлорида 8 — 10 г/л, борной

1Оислоты 16 — 18 г!л (рН 4 — 4,5) при рабочей температуре 20 — 60 С получают двойную длину резания при скорости резания, почти в три раза большей обыч ной. При глубине резан-1я

3 мм и обычной длине резания (15 000 мм1 скорость резания увеличивается ic 17 а1мин до

0 л1/мин.

При тех же условиях резания с использованием обычных ма сля ных эмульсий в качестве смазочно-охлаждающего средства полный из,нос фрезерного инструмента на ступает уже после длины резания 600 мм.

П р е д м е т,и з о б р е т е н и я

1. Смазочно-охлаждающая жидкость для резания металлов íà îoHoIBe воды с в ведением добавок, отличающаяся терм, что, с целью повышения стойкости режущего инструмента и качества обрабатьпваемой поверхности, в состав жидкости выведен электролит тяжелого металла.

2. Жидкость по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве электролита тяжелого металла использован сульфат никеля, а в качестве добавок — смесь, содержащая нитрит натрия, триэтаноламин, многоатомный спирт, например полиэтиленгликоль.

3. Жидкость по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в ее состав введены, вес. О/О.

Сульфат .никеля 3 — 6

Нитрит натрия 0,2 — 0,3

Полиэтилен JIiHKQJIb 5 — 20

Триэтан ол амин 3 — 10

Вода до 100

Составитель А. Сандо

Текред Е. Борисова Редактор О. Кузнецова

Корректор О. Тюрина

Заказ 1045 Изд. No 192 Тираж 55! Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., 4J5 аипография Ма 24 Союзполиграфпрома, Москва, 121019, ул. Маркса — Энгельса, 14

404275

5 6

Приоритет по п. 1 исчисляется от 30.1.1969 r. пп. 2 и 3 — от 29.VII.1969 г. согласно заявке согласно заявке № WP 23c/137552 (ГДР) и по № WP 23с/141522 (ГДР).