Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов Советский патент 1987 года по МПК C10M173/00 C10M173/00 C10M125/02 C10M125/04 C10M133/08 C10M133/06 C10N30/06 C10N40/24 

1 . 1

Изобретение относится к смазочно- охлаждающим 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 7580- 55 триэтаноламином ТУ 6-02-916-79; отработанное минеральное масло ГОСТ 21046-81 и продукт термокаталитического разложения монооксида углерода (называемый в дальнейшем ме- таллоуглеродной композицией) ТУ 37- 204-076-85.

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, которьй включает в себя металл и/или галогенид металла группы железа с размером частиц 0,01-0,5 мкм и/или сульфид металла 1-ой и 11-ой группы и марганца.

Металлоуглеродная композиция выполняет в предлагаемой СОЖ 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 метал- лоуглеродной композиции, заключается в повышении противоизносных и проти- возадирных свойств за счет создания граничной смазки. Прочность и эффективность граничной смазки повышается благодаря тому, что введение метал- лоуглеродной композиции увеличивает полярность СОЖ, одновременно с чем возрастает способность o Iыляющиx

02 .

веществ (ПАВ)удерживаться на поверхности обрабатываемого металла.

СОЖ получают смешиванием ее компонентов в любой последовательности ..

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 сра- ЗУ же использовать в качестве СОЖ. Приготовленные составы СОЖ представлены в табл.1.

Состав СОЖ оценивают по их влиянию на работоспособность режущего инструмента при сверлении, зенкеро- вании и нарезании резьбы в образцах из стали 35х2ГСМА.

Для повышения достоверности результатов испытаний и исключения случайных факторов использовано четыре наладки инструмента: сверло, зенкер и метчик. Двумя наладками инструмента в каждом образце обработано (сверление, зенкерование и 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.

Материал сталь, 35Х2ГСМА Диаметр наружный, мм 100 . Диаметр внут-- ренний, мм 45

Толщина, мм 7,2-7,4 Твердость НВ 285-293 Поверхностньй слой материала образцов предварительно снят с обеих . сторон.

Характеристика инструментов. Сверло диаметром 7,8 мм, материал РбМ5, двойная заточка главной режущей кромки.

2V 118 и 2 Ч д- 60 , ширина перемычки 1,4-1,5 мм.

Зенкер диаметром 8,4 мм, материал РбМ5, угол заточки режущей кромки 27 60°.

Метчик Ml 0X1,5, материал РбМ5, передний угол 10+ ЗО .

Характеристика оборудования.

Испытания проводят на вертикально- сверлильном станке модели 2Н125.

Оборудование удовлетворяет установленным нормам точности и жесткости

Режимы резания

Сверление: число оборотов 710 об/мин подача 0,1 мм/об; скорость 17,4м/мин глубина 3,9 мм.

Зенкерование: число оборотов 355 об/мин; подача 0,1 мм/об; скорость 9,4 м/мнн; глубина 0,3 мм.

Резьбонарезание: число оборотов 180 об/мин; подача 1,5 мм/об; скорость 5,7 м/мин.

Способ подвода СОЖ в зону обработки - налив свободно падающей струей. Средний расход 4 л/мин.

Критерием оценки работоспособности режущего инструмента является разрушение режущей кромки, которое оценивается по величине износа по угол- кам, образованным на главной режуш;ей кромке двойной заточки..Работоспособность зенкеров оценивается величиной износа по задней поверхности у периферии, т.е. по участкам в месте пере- сечения режущей кромки с ленточкой-. П1)и оценке работоспособности метчиков измеряется величина износа по задней поверхности ниток заборной части.,

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

Проведены также испытания на че- тырехшариковой машине трения ЧШ-3,2 по ГОСТ 9490-75-и использованием подшипниковых шариков диаметром 12,7 мм из стали ШХ-15 с твердостью

0

HRC 60-62, число оборотов шпинделя

1420 об/мин при нагрузке 392Н.

Испытания проводят в сравнении с

известным составом СОЖ (состав 12),

мае.%:

Триэтаноламиновое мьшо олеиновой кислоты15

Этиленгликоль15

Эфир олеиновой кислоты и триэтилен- гликоля1

Полиметилсилоксан 0,2 Бензотриазол0,5

ВодаДо 100

0

5 0 5

0

5

Результаты испытаний приведены в табл.2

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

Формулаизобретения

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, содержащая воду и Триэтаноламиновое мьшо олеиновой кислоты, отличающаяся 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,%: Отработанное минеральное масло 2,58-4,3 Тризтаноламино- вое мьшо олеиновой кислоты 0,42-0,7 Фурацилин0,01-0,03

Продукт термокаталитическогоразложения монооксида углерода 0,03-0,08 ВодаОстальное

Изобретение относится к смазоч- но-охлаждающим жидкостям (СОЖ), применяемым при механической обработке . металлов, в частности, при процессах резания. Цель изобретения - повьше- ние стойкости инструмента. СОЖ содержит, мас.%: обработанное минеральное масло 2,58-4,3; триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты 0,42-0,7; фура- цилин 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