RU2027561C1 - Working environment for electro-erosion processing - Google Patents
Working environment for electro-erosion processing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2027561C1 RU2027561C1 SU5020319A RU2027561C1 RU 2027561 C1 RU2027561 C1 RU 2027561C1 SU 5020319 A SU5020319 A SU 5020319A RU 2027561 C1 RU2027561 C1 RU 2027561C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- products
- per cent
- fatty acids
- monoalkylphenols
- polyamines
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроэрозионной обработке (ЭЭО), а именно к рабочим средам для электроэрозионных копировально-прошивочных и вырезных станков. The invention relates to electrical discharge machining (EEO), and in particular to working environments for electrical discharge machining, piercing and cutting and cutting machines.
Известен ряд рабочих сред на основе углеводородных жидкостей с различными добавками, вводимыми с целью повышения производительности обработки и стойкости электрода-инструмента:
1. Рабочая среда на основе смеси индустриального масла И20А и керосина (1,5-2,5) с добавкой диалкилметиленбисфенолята бария в количестве 0,1-0,6 мас.% (авт. св. N 557898, кл. B 23 P 1/16, 23.06.77).A number of working media based on hydrocarbon liquids with various additives introduced in order to increase processing productivity and durability of the electrode tool are known:
1. A working medium based on a mixture of industrial oil I20A and kerosene (1.5-2.5) with the addition of barium dialkylmethylene bisphenolate in an amount of 0.1-0.6 wt.% (Ed. St. N 557898, class B 23
2. Рабочая среда на основе керосина с добавкой 10-15 мас.% осерненных глицеридов жирных кислот в количестве 10-15 мас.% и поляризацией в паузах между импульсами напряжением 2-12 В (авт. св. N 1131625, кл. B 23 P 1/100, 30.12.84). 2. A working medium based on kerosene with the addition of 10-15 wt.% Sulphurous glycerides of fatty acids in an amount of 10-15 wt.% And polarization in the pauses between pulses with a voltage of 2-12 V (ed. St. N 1131625, class B 23
3. Рабочая среда на основе рабочей жидкости РЖ-3 с добавкой 0,5-1,0 мас.% экстрагированных продуктов нитрования масла (авт.св. N 1555977, кл. B 23 H 1/08, 1987). 3. The working medium based on the working fluid RZH-3 with the addition of 0.5-1.0 wt.% Extracted products of nitration of oil (ed. St. N 1555977, CL B 23
Однако все эти рабочие среды по разным причинам не нашли промышленного применения. However, all these working environments for various reasons have not found industrial application.
Рабочая среда 1 имеет низкую температуру вспышки, высокую испаряемость и небольшой срок бессменной эксплуатации из-за резкого нарастания вязкости жидкости по мере испарения осветительного керосина. The working
Рабочая среда 2 высокотоксична, обладает резким, а при нагреве и разложении удушливым запахом из-за образующегося в большом количестве сероводорода. Кроме того, поляризация присадки требует создания специального устройства, несовместимого с серийно выпускаемыми генераторами импульсов.
Рабочая среда 3 недостаточно эффективна при сравнительно трудоемком процессе внедрения присадки. The working
Наиболее близкой к предлагаемой является рабочая жидкость РЖ-3 для электроэрозионных станков на основе керосиновой фракции нефти с вязкостью не более 3 сст при 20оС, представляющая собой смесь нафтеновых, парафиновых и ароматических углеводородов с содержанием последних не более 5,5% (см. ТУ 38.101964-83, раздел 1).The closest to the proposed working fluid is a GC-3 EDM on the basis of the kerosene oil fraction having a viscosity of not more than 3 cSt at 20 ° C, which is a mixture of naphthenic, paraffinic and aromatic hydrocarbons with content of the latter is not more than 5.5% (see. TU 38.101964-83, section 1).
Экспериментальные исследования показали, что в совершенствовании рабочих сред подобного типа заложен большой резерв улучшения технологических характеристик процесса, так как электроэрозионная обработка по-прежнему является очень трудоемким процессом, особенно на чистовых и получистовых режимах. Experimental studies have shown that in improving the working environments of this type, a large reserve has been laid for improving the technological characteristics of the process, since electrical discharge machining is still a very time-consuming process, especially in finishing and semi-finishing modes.
Целью изобретения является повышение производительности обработки на получистовых и чистовых режимах за счет совершенствования электрофизических характеристик описанной выше жидкости. The aim of the invention is to increase the productivity of processing at semi-finishing and finishing modes by improving the electrophysical characteristics of the above liquid.
Указанная цель достигается тем, что в описанную выше рабочую среду дополнительно введено неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) с молекулярной массой не менее 500, представляющее собой продукты двойной конденсации высших жирных кислот (ВЖК) или их кубовых остатков с полиаминами, моноалкилфенолы и антиокислитель ионол в следующем соотношении компонентов, мас.%:
Продукты двойной конден-
сации ВЖК или их кубовых
остатков с полиаминами 0,5-1,5
Моноалкилфенолы 1,5-4,5
Ионол 0,05-0,5
Предлагаемую рабочую среду получают введением в нагретую до 40-50оС основу, состоящую из нафтеновых, парафиновых и ароматических углеводородов (например, РЖ-3), 2-6 мас.% присадки, представляющей собой 20-25% раствор продуктов двойной конденсации ВЖК или их кубовых остатков с полиаминами в моноалкилфенолах, и 0,05-0,5 мас.% ионола. Полученную смесь тщательно перемешивают в течение 10-15 мин. Приготовленный раствор должен иметь удельную проводимость в пределах 1,5-5,0 х 10-8 1/Ом˙м при 30оС.This goal is achieved by the fact that a non-ionic surfactant with a molecular weight of at least 500, which is the products of double condensation of higher fatty acids (VFA) or their bottoms with polyamines, monoalkyl phenols and ionol antioxidant, is additionally introduced into the working medium described above in the following ratio of components, wt.%:
Double Condensation Products
VZHK or their bottoms
residues with polyamines 0.5-1.5
Monoalkylphenols 1.5-4.5
Ionol 0.05-0.5
The proposed working environment is obtained by introducing a heated up to 40-50 ° C foundation consisting of naphthenic, paraffinic and aromatic hydrocarbons (e.g., AJ-3), 2-6 wt.% Additive, which is a 20-25% solution of the condensation products of double IVH or their bottoms with polyamines in monoalkylphenols, and 0.05-0.5 wt.% ionol. The resulting mixture is thoroughly mixed for 10-15 minutes. The prepared solution should have a conductivity in the range 1.5-5.0 x 10 -8 1 / Om˙m at 30 ° C.
Образцы жидкостей с различным содержанием дополнительных компонентов испытывали в накладной ванночке объемом 7 л на станке мод. 4Г721М с серийно выпускаемым генератором мод. ШГИ-63-440. Использовали электрод-инструмент из меди и заготовку из стали 45 с принудительной циркуляцией рабочей среды. Samples of liquids with different contents of additional components were tested in a 7 liter overhead bath on a mod machine. 4G721M with a commercially available mod generator. ShGI-63-440. A copper electrode tool and a 45 steel billet with forced circulation of the working medium were used.
Сравнивали технологические показатели образцов - производительность обработки (М., мм3/мин) и износ электрода-инструмента. (γ , %).The technological parameters of the samples were compared — processing productivity (M., mm 3 / min) and wear of the electrode tool. (γ,%).
По выявлению отдельного влияния продуктов двойной конденсации ВЖК, или их кубовых остатков, или моноалкилфенола было проведено три группы экспериментов (см. таблицу 1) на стадии разработки лабораторных образцов. To identify the individual influence of the products of the double condensation of high fatty acids, or their bottoms, or monoalkylphenol, three groups of experiments were carried out (see table 1) at the stage of development of laboratory samples.
Из экспериментов группы I следует, что все составляющие по отдельности не меняют технологических показателей процесса. From the experiments of group I it follows that all the components individually do not change the technological parameters of the process.
Из экспериментов группы II видно, что продукты двойной конденсации ВЖК или их кубовых остатков дают положительный эффект по производительности и износу инструмента только в сочетании с моноалкилфенолом. From the experiments of group II it can be seen that the products of double condensation of high fatty acids or their bottoms give a positive effect on the performance and wear of the tool only in combination with monoalkylphenol.
Из анализа экспериментов групп II-III и нижеприведенных определяли предельные концентрации продуктов двойной конденсации с полиаминами и моноалкилфенолов. From an analysis of the experiments of groups II-III and the following, the limiting concentrations of the products of double condensation with polyamines and monoalkyl phenols were determined.
Вводимый ионол или дибутилпаракрезол (ДБПК) (ГОСТ 10894-64) - широкоизвестный антиокислитель. Эмпирическая формула С15Н24О. Молекулярная масса 220,36. (см. Товарные нефтепродукты, свойства и применение / Справочник. М. : Химия, 1978, с. 85).Introduced ionol or dibutylparacresol (DBPK) (GOST 10894-64) is a well-known antioxidant. The empirical formula is C 15 H 24 O. The molecular weight is 220.36. (see. Commodity petroleum products, properties and application / Handbook. M.: Chemistry, 1978, p. 85).
На фиг. 1 приведена зависимость производительности обработки от концентрации присадки и ее составляющих; на фиг. 2 - сравнительная производительность обработки для различных режимов при использовании предлагаемой рабочей среды; на фиг. 3 - зависимость производительности обработки от проводимости раствора присадки в жидкости РЖ-3. In FIG. 1 shows the dependence of processing productivity on the concentration of the additive and its components; in FIG. 2 - comparative processing performance for various modes when using the proposed working environment; in FIG. 3 - dependence of processing performance on the conductivity of the additive solution in the liquid RZH-3.
Данные, подтверждающие оптимальность выбранных пределов дополнительных составляющих предлагаемой рабочей среды, приведены в табл. 1 и 2 и на фиг. 1. The data confirming the optimality of the selected limits of the additional components of the proposed working environment are given in table. 1 and 2 and in FIG. 1.
За оптимальные концентрации присадки приняты такие содержания присадки, которые обеспечивают экономически достаточное повышение производительности, составляющее не менее 1,2 раза. Этому условию, как видно из табл. 1 и 2, и фиг. 1, соответствуют концентрации присадки 2-6 мас.% или соответственно концентрации продуктов двойной конденсации ВЖК и полиаминов - 0,5-1,5 мас.% моноалкилфенолов 1,5-4,5 мас.% и ионола 0,05-0,5 мас.%. For the optimum concentration of the additive, such additive contents are taken that provide an economically sufficient increase in productivity of at least 1.2 times. This condition, as can be seen from the table. 1 and 2, and FIG. 1, correspond to an additive concentration of 2-6 wt.% Or, respectively, the concentration of products of double condensation of high fatty acids and polyamines - 0.5-1.5 wt.% Monoalkylphenols 1.5-4.5 wt.% And ionol 0.05-0, 5 wt.%.
Оптимальное содержание продуктов двойной конденсации ВЖК и полиаминов в смеси с алкилфенолами составляет 20-25%. Большее количество выпадает в осадок, меньшее приводит к снижению активности молекул, проводимости раствора, входа ее за нижний предел оптимума, составляющий 1,5 х 10-8 1/Ом˙м (фиг. 3).The optimal content of the products of double condensation of high fatty acids and polyamines in a mixture with alkyl phenols is 20-25%. A larger amount precipitates, a smaller one leads to a decrease in the activity of molecules, the conductivity of the solution, its entry beyond the lower limit of the optimum of 1.5 x 10 -8 1 / Ohm˙m (Fig. 3).
Проведены сравнительные с основной РЖ-3 стендовые испытания полученной рабочей среды. Определялись производительность обработки и износ электрода-инструмента:
1) для прямоугольных импульсов (пара медь-сталь 45);
2) для гребенчатых импульсов (пара медь-сталь 45);
3) при обработке графитовым ЭИ.Comparative bench tests of the obtained working environment were carried out with the main RZh-3. The processing performance and wear of the electrode tool were determined:
1) for rectangular pulses (copper-steel 45 pair);
2) for comb pulses (copper-steel 45 pair);
3) when processing graphite EI.
Во всем исследованном диапазоне режимов производительность обработки по сравнению с базовой жидкостью, при неизменном износе электрода-инструмента, увеличивается в 1,15-1,8 раза (фиг. 2). Необычайно интересен факт, что шероховатость обработанной поверхности даже при максимальном увеличении производительности не ухудшается. In the entire investigated range of modes, the processing productivity compared to the base fluid, with constant wear of the electrode-tool, increases 1.15-1.8 times (Fig. 2). It is extremely interesting that the roughness of the treated surface does not deteriorate even with a maximum increase in productivity.
При разработке предлагаемой рабочей среды исходили из гипотезы, построенной на основании проведенных исследований. When developing the proposed working environment, we proceeded from the hypothesis built on the basis of the studies.
Поверхностно-активные вещества, вводимые в жидкость, влияют на производительность обработки через единичный акт эрозии. Объем расплавленного металла, выбрасываемого при единичном акте эрозии, определяется величиной кинетической энергии летящей лавины положительных ионов жидкости, бомбардирующих заготовку. Surfactants introduced into the liquid affect the processing through a single act of erosion. The volume of molten metal ejected during a single act of erosion is determined by the kinetic energy of a flying avalanche of positive liquid ions bombarding the workpiece.
С целью облегчения пробоя и увеличения кинетической энергии лавины ионов в жидкость вводили неионогенные присадки с молекулярной массой, значительно превышающей молекулярную массу основы (Мосн=200, Мприс>500).In order to facilitate breakdown and increase the kinetic energy of an avalanche of ions, nonionic additives with a molecular mass significantly exceeding the molecular weight of the base were introduced into the liquid (M osn = 200, M pris > 500).
Присадка концентрируется в местах повышенной напряженности электрического поля, облегчая пробой и увеличивая количество и массу носителей положительного заряда, а следовательно, и их суммарную кинетическую энергию. The additive is concentrated in places of increased electric field strength, facilitating breakdown and increasing the number and mass of positive charge carriers, and hence their total kinetic energy.
О количестве зарядов судили по величине проводимости раствора присадки в жидкости РЖ-3. Зависимость производительности обработки от проводимости, как и следовало ожидать, имеет оптимальный характер (фиг. 3). The number of charges was judged by the conductivity of the additive solution in the liquid RZH-3. The dependence of processing productivity on conductivity, as one would expect, is optimal (Fig. 3).
Наличие оптимума объясняется тем, что чрезмерное увеличение количества носителей зарядов приводит к перегреву металла в лунке и удалению его в виде малоэффективного испарения вместо импульсного выброса в виде расплава. The presence of optimum is explained by the fact that an excessive increase in the number of charge carriers leads to overheating of the metal in the well and its removal in the form of ineffective evaporation instead of pulsed ejection in the form of a melt.
Claims (1)
Продукты двойной конденсации высших жирных кислот или их кубовых остатков с полиаминами - 0,5 - 1,5
Моноалкилфенолы - 1,5 - 4,5
Антиоксидант ионол - 0,05 - 0,50
Рабочая среда на основе керосиновой фракции нефти вязкостью не более 3 мм2/с при 20oС - Остальное
2. Среда по п.1, отличающаяся тем, что соотношение продуктов двойной конденсации высших жирных кислот и моноалкилфенолов составляет 1 : 3 - 4.1. WORKING ENVIRONMENT FOR ELECTROEROSION PROCESSING based on the kerosene oil fraction with a viscosity of not more than 3 mm 2 / s at 20 o C, which is a mixture of naphthenic, paraffinic and aromatic hydrocarbons with a content of the latter of not more than 5.5%, characterized in that it additionally contains a nonionic surfactant with mol. m. not less than 500 units, which represents the products of double condensation of higher fatty acids or their bottoms with polyamines, monoalkylphenols and antioxidant ionol in the following ratio of components, wt.%:
Products of double condensation of higher fatty acids or their bottoms with polyamines - 0.5 - 1.5
Monoalkylphenols - 1.5 - 4.5
Antioxidant ionol - 0.05 - 0.50
Working medium based on a kerosene oil fraction with a viscosity of not more than 3 mm 2 / s at 20 o С - Else
2. The medium according to claim 1, characterized in that the ratio of the products of double condensation of higher fatty acids and monoalkylphenols is 1: 3 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5020319 RU2027561C1 (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Working environment for electro-erosion processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5020319 RU2027561C1 (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Working environment for electro-erosion processing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2027561C1 true RU2027561C1 (en) | 1995-01-27 |
Family
ID=21593476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5020319 RU2027561C1 (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Working environment for electro-erosion processing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2027561C1 (en) |
-
1991
- 1991-07-18 RU SU5020319 patent/RU2027561C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ТУ 38.101964-83. Рабочая жидкость РЖ-3 для электроэрозионных станков. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Koenig et al. | Aqueous solutions of organic compounds as dielectrics for EDM sinking | |
DE102015006587B4 (en) | Lubricant test method and apparatus for carrying out the method | |
Williams | Theory of electric spark machining | |
US4551602A (en) | Electrical machining using an aqueous solution with a recycled surface active agent | |
RU2027561C1 (en) | Working environment for electro-erosion processing | |
GB1579679A (en) | Electro-erosion process using dielectric liquids | |
JPS58165923A (en) | Electric discharge processing | |
US5773782A (en) | Method and apparatus for the machining of metal by spark erosion | |
US4642444A (en) | Electrical machining fluid and method utilizing the same | |
Le et al. | Comparative study of low-frequency vibrations assigned to a workpiece in EDM and PMEDM | |
US3346713A (en) | Electrical discharge machining dielectric coolant | |
EP0104261B1 (en) | Machining solution for electric discharge machining | |
US5049257A (en) | Fluid for electrical discharge machining | |
JP4145441B2 (en) | Electrical discharge machining oil composition | |
Masuzawa | Machining characteristics of EDM using water as a dielectric fluid | |
CN109365931B (en) | Oil-in-water type nano working solution for electric spark forming processing | |
JP2582357B2 (en) | Electric machining method | |
SU1131625A1 (en) | Method of electric discharge machining | |
US3084245A (en) | Electro-discharge machining of metals and the like | |
Storr et al. | A new additive and application system for wire-EDM | |
EP0078699A2 (en) | Method of retarding corrosion in a petroleum treatment or processing operation | |
SU557898A1 (en) | Working environment for EDM processing | |
SU944855A1 (en) | Working fluid for electric discharge machining of metals | |
SU1335391A1 (en) | Medium for electric-discharge machining | |
SU1215902A1 (en) | Electrolyte for dimensional electrochemical working |