Твердий змащувальний матеріал для комбінованої обробки матеріалів струмопровідним абразивним інструментом

Твердий змащувальний матеріал для комбінованої обробки матеріалів струмопровідним абразивним інструментом на основі екологічно чистих вуглеводнів, який відрізняється тим, що в його склад вводять себацинову кислоту в співвідношенні 1:1. (19) (21) u201011928 (22) 08.10.2010 (24) 25.03.2011 (46) 25.03.2011, Бюл.№ 6, 2011 р. (72) УЗУНЯН МАТВІЙ ДАНИЛОВИЧ, ПИЖОВ ІВАН МИКОЛАЙОВИЧ, АГУ КОЛЛІНЗ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ" 3 58078 льно-заточувального верстата мод. 3D642E, модернізованого для реалізації процесу АІШ; оброблялися пластини твердого сплаву Т15К6 перетином 18x16x6 мм, а . також ці ж пластини спільно із сталлю 45 при однаковому співвідношенні площ контакту з робочою поверхнею круга. АІШ зразків проводилося кругом 12А2-45°АС6-100/80 МІ-01-4; енергія одиничних розрядів складала Дж, частота імпульсів - 88 кГц, нормальний тиск Рн=1,2 МПа, швидкість різання Vk=25 м/с. 4 Порівняльний аналіз показників процесу проводився для різних діелектричних середовищ: ЗОТС струменевим поливом, ТЗМ на основі екологічно чистих вуглеводнів (стеарін) і запропонованої ТЗМ у якості якої прийнята суміш стеарину і себацинової кислоти в співвідношенні 1:1. Оцінка результатів по критеріях продуктивності, відносній витраті алмазів (q=мГ/Г) і питомої собівартості показала, що значення вказаних критеріїв вигідно відрізняють АІШ із застосуванням запропонованого ТЗМ (таблиця. 1). Таблиця 1 Значення показників працездатності кругів при різних діелектричних середовищах Діелектричне середовище ЗОТС, струменевий полив Стеарин Запропонований ТЗМ Qм, мм3/мин q, мГ/Г С, коп/см 3 549, 80 600,10 638, 30 1,76 1,52 1,32 6,92 6,35 6,04 Представляє також інтерес порівняльний аналіз енергоємності процесу шліфування твердого сплаву. Питома енергоємність шліфування визначалася енергією (роботою), витраченою на знімання маси твердого сплаву в одиницю часу: A Bi  , M де Bi - енергоємність шліфування, Дж/кг; А робота, Дж; M - маса, кг Робота шліфування (А) визначалася як помноження тангенціальної сили і швидкості різання V; маса матеріалу перераховувалася за наслідками оцінюваної продуктивності; зусилля різання вимірювалося за допомогою спеціального динамометра по пружній схемі шліфування. Результати експериментів по впливу нормального тиску на енергоємність процесу АІШ представлені в таблиці. 2. Таблиця 2 Вплив нормального тиску на питому енергоємність при АІШ Діелектричне середовище Нормальний тиск Рн, МПа 0,8 1,2 1,6 ЗОТС, струменевий полив 5,5 5,4 5,2 Стеарин 5,2 5,0 4,9 Запропонований ТЗМ 4,6 4,4 4,5 У всьому діапазоні зміни нормального тиску значення менше для запропонованого складу ТЗМ. Загальна тенденція незначної зміни показника енергоємності при збільшенні нормального тиску пояснюється відповідно пропорційним зростанням продуктивності шліфування. Виявлена перевага шліфування твердих сплавів, у тому числі і композиції «твердий сплав сталь» із застосування ТЗМ пояснюється специфічним механізмом дії змащувального середовища на адсорбовані поверхні оброблюваних матеріалів. Високі локальні температури при АІШ викликають деструкцію середовища, забезпечують дозовану (без надлишку) постійну притоку (присутність) груп легкорухомих атомів з карбоксильною складовою і вуглеводневих радикалів поверхнево-активного компоненту в зоні різання. Масове мікрорізання - дряпання при алмазному шліфуванні супроводжуються сукупністю умов для прояву ефекту Ребіндера. Висока локальна напруга і швидкості дії, циклічний характер навантаження, вельми мале знімання матеріалу за один 2,0 5,3 4,8 4,7 контакт (прохід) алмазного зерна, внаслідок чого атоми активного середовища повинні подолати лише невеликий шлях до зони руйнування, до витоків випереджаючої мікротріщини, що утворюється, забезпечуючи надійне змочування ювенільної поверхні, що оголяється, - все це сприяє фізичній і хімічній адсорбції, а також змащуючій дії середовища ТЗМ. Слід зазначити, що згідно відомому критерію Гріффітса, при крихкому руйнуванні міцність пропорційна кореню квадратному з величини поверхневої енергії. Відповідно до цього, пониженню міцності у декілька разів повинне відповідати пониження вільної поверхневої енергії, приблизно на порядок. Тому, якщо ТЗМ у зв'язку з ініціацією адсорбційних ефектів викликає пониження вільної поверхневої енергії, то, природно, повинні зменшуватися крихка міцність твердих сплавів і робота диспергування. Саме тому при АІШ з запропонованим складом ТЗМ мають місце нижчі значення питомої роботи різання, особливо при підвищених 5 58078 значеннях нормальному тиску і швидкості шліфування. Твердий змащувальний матеріал, запропонований до застосування, реалізує актуальну на сьогоднішний час технологію мінімального змащування і є екологічно безпечним засобом. У його склад не входять традиційні для більшості ЗОТС сірка, хлор, а також протизадирні присадки, що містять фосфор, які в результаті термомеханічної дестру Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 кції можуть розкладатися в зоні різання з виділенням в навколишнє середовище токсичних речовин. Джерела інформації: 1. Бердычевский Е. Г. Смазочноохлаждающие средства для обработки материалов: справочник / Е. Г. Бердычевский. - М.: Машиностроение, 1984. -534 с. 2. Патент України на корисну модель №22847 МПК В 24 В 1/00, опубл. 30.06.1998, Бюл.№3. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601