RU2101333C1

RU2101333C1 - Lubricant-coolant for metal machining

Info

Publication number: RU2101333C1
Application number: RU96108988A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Солоненко; Л.А. Солоненко; Л.А. Бадовская
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: mechanical and instrumentation engineering. SUBSTANCE: the offered lubricant-coolant contains self-emulsifying oil, additive and water, and is distinguished by the fact that additive is taken in form of complicated mixture of organic acids and furanons. EFFECT: higher serviceability of cutting tools due to reduced wear intensity because of use of economical and highly efficient lubricant-coolant; saving of tool materials and higher labor productivity in machining of machine components. 1 tbl

Description

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано для экономии инструментальных материалов и повышения производительности труда при механической обработке деталей машин. The invention relates to mechanical engineering and instrumentation and can be used to save tool materials and increase labor productivity during machining of machine parts.

Существующие смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) [1, 2] позволяет снизить интенсивность износа и повысить стойкость режущих инструментов, однако эффективность их недостаточно высока. Existing cutting fluids (coolant) [1, 2] can reduce the wear rate and increase the durability of cutting tools, but their effectiveness is not high enough.

В качестве прототипа принята 3% эмульсия из эмульсола ЭГТ, рекомендуемая для обработки резанием конструкционных сталей [2] Применением этой эмульсии можно повысить стойкость режущих инструментов, однако незначительно и при достаточно большом расходе эмульсола. As a prototype, a 3% emulsion of EGT emulsol is recommended, recommended for cutting by cutting structural steels [2] Using this emulsion, it is possible to increase the resistance of cutting tools, however, insignificantly and with a sufficiently large emulsion consumption.

Техническая задача, решаемая изобретением, повышение работоспособности режущих инструментов из-за снижения интенсивности износа их в результате применения экономической и высокоэффективной предлагаемой СОЖ. The technical problem solved by the invention, improving the efficiency of cutting tools due to the reduction in the intensity of their wear as a result of the application of the economic and highly effective proposed coolant.

Поставленная задача решается путем использования предлагаемой СОЖ, содержащей эмульсол, присадку и воду. В СОЖ в качестве присадки использована сложная смесь органических кислот и фуранонов. Присадка содержит, мас. The problem is solved by using the proposed coolant containing emulsol, additive and water. In the coolant, a complex mixture of organic acids and furanones was used as an additive. The additive contains, by weight.

Муравьиная кислота 12-13
Малеиновая кислота 8-9
Фумаровая кислота 7-8
Янтарная кислота 8-9
Смесь изомерных форм α,β и β,γ -5H-фуранонов-2 35-36
Умягченная до 5 мг-экв вода Остальное.Formic acid 12-13
Maleic acid 8-9
Fumaric acid 7-8
Succinic acid 8-9
A mixture of isomeric forms of α, β and β, γ -5H-furanones-2 35-36
Water softened to 5 mEq Else.

Получают присадку механическим смешиванием указанных компонентов. Плотность присадки 1,275-1,284 г/см³, pH 1,99-2,1.An additive is obtained by mechanical mixing of these components. The density of the additive is 1.275-1.284 g / cm ³ , pH 1.99-2.1.

Соотношение компонентов в СОЖ по массе, следующее:
Эмульсол 1,19-1,21
Присадка 0,22-0,24
Вода Остальное.The ratio of components in the coolant by weight is as follows:
Emulsol 1.19-1.21
Additive 0.22-0.24
Water The rest.

Эффективность СОЖ предположительно определяется способностью присадки снижать поверхностное натяжение, улучшать смачиваемость контактных поверхностей и уменьшать коэффициент трения. Кроме того, особенностью присадки является способность ее компонентов растворяться как в воде, так и в масляной фракции СОЖ; особенности строения и дифильность веществ присадки обеспечивают положительное многонаправленное действие СОЖ. Присадка не имеет неприятного запаха, прозрачна и экологически чиста. The effectiveness of the coolant is supposedly determined by the ability of the additive to reduce surface tension, improve the wettability of contact surfaces and reduce the coefficient of friction. In addition, a feature of the additive is the ability of its components to dissolve both in water and in the oil fraction of the coolant; structural features and biphilicity of the additive substances provide positive multidirectional action of the coolant. The additive has no unpleasant odor, is transparent and environmentally friendly.

Снижение интенсивности износа режущих инструментов и, соответственно, повышение работоспособности их происходит вследствие действия предлагаемой присадки в количестве 0,23% добавленной в 1,2% эмульсию. Одновременно количество эмульсола в СОЖ уменьшается с 3 до 1,2%
Пример получения 10000 см³ СОЖ. 120 г эмульсола ЭГТ растворяют в 9800 см³ умягченной до 5 мг-экв воды и тщательно перемешивают до получения равномерной устойчивой эмульсии. В 78 см³ этой же воды растворяют 2,2-2,4 г присадки; полученный раствор приливают при перемешивании в приготовленную эмульсию и контролируют pH рабочего раствора, который не должен превышать 6,5-7,0. При большем количестве эмульсола (до 3% по массе) и с присадкой в любом количестве по массе от 0,05 до 0,5% происходит отделение масляной фракции и каогуляция (свертывание) эмульсии из-за увеличения pH до 9,0.A decrease in the wear rate of cutting tools and, consequently, an increase in their working capacity is due to the action of the proposed additive in the amount of 0.23% added to 1.2% emulsion. At the same time, the amount of emulsol in the coolant decreases from 3 to 1.2%
An example of obtaining 10,000 cm ³ coolant. 120 g of EHT emulsol are dissolved in 9800 cm ^{3 of} water softened to 5 mEq and mixed thoroughly until a uniform, stable emulsion is obtained. 2.2-2.4 g of the additive are dissolved in 78 cm ^{3 of} the same water; the resulting solution is poured with stirring into the prepared emulsion and the pH of the working solution is controlled, which should not exceed 6.5-7.0. With a larger amount of emulsol (up to 3% by mass) and with an additive in any quantity by mass from 0.05 to 0.5%, the oil fraction is separated and the emulsion is coagulated (coagulated) due to an increase in pH to 9.0.

Испытание СОЖ проводили на токарно-винторезном станке 1К62 при продольном точении заготовок из стали 45Х в состоянии поставки. Резцы оснащали пластинами из быстрорежущей стали Р6М5. Скорость резания 48,7 м/мин, подача 0,17 мм/об, глубина резания 0,25 мм; приведенный износ по задней поверхности резцов 0,35 мм. Испытали семь вариантов СОЖ: 1,2% эмульсию с добавкой 0,18, 0,22, 0,23, 0,24 и 0,28% присадки, а также 1,19% и 1,21% эмульсию с добавкой 0,23% присадки; результаты сравнивали с результатами, полученными при испытании 3% эмульсии. В таблице приведены результаты части сравнительных стойкостных испытаний резцов. Coolant testing was carried out on a screw-cutting machine 1K62 with longitudinal turning of 45X steel blanks in the delivery state. The cutters were equipped with plates of high-speed steel P6M5. Cutting speed 48.7 m / min, feed 0.17 mm / rev, cutting depth 0.25 mm; reduced wear on the rear surface of the cutters 0.35 mm We tested seven coolant options: 1.2% emulsion with the addition of 0.18, 0.22, 0.23, 0.24 and 0.28% of the additive, as well as 1.19% and 1.21% of the emulsion with the addition of 0, 23% additive; the results were compared with the results obtained when testing 3% emulsion. The table shows the results of part of the comparative resistance tests of incisors.

Из таблицы видно, что предлагаемая СОЖ позволяет максимум повысить стойкость режущих инструментов при добавлении присадки от 0,22 до 0,24% (3, 4 и 5 строки). Аналогичные результаты получения при испытании 1,19 и 1,21% эмульсий с добавкой 0,23% присадки. The table shows that the proposed coolant allows you to maximize the resistance of cutting tools when adding additives from 0.22 to 0.24% (3, 4 and 5 rows). Similar results are obtained when testing 1.19 and 1.21% emulsions with the addition of 0.23% additives.

Таким образом, использование предлагаемой СОЖ позволяет:
1. снизить расход эмульсола для ее приготовления;
2. повысить в 1,5 раза стойкость режущих инструментов при обработке конструкционных сталей по сравнению со случаем использования стандартной СОЖ, что ведет:
а) к экономии дефицитных материалов;
б) к повышению производительности труда при обработке металлов резанием.Thus, the use of the proposed coolant allows you to:
1. reduce the consumption of emulsol for its preparation;
2. increase the resistance of cutting tools by 1.5 times when machining structural steels in comparison with the case of using standard coolant, which leads to:
a) to save scarce materials;
b) to increase labor productivity in the processing of metals by cutting.

Claims

Cutting fluid for machining metals, containing emulsol and water, characterized in that the fluid further comprises an additive comprising formic acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid, a mixture of the isomeric forms of α, β- and β, γ-5H- furanon-2 and water, in the following ratio of components in the composition of the liquid, wt.

Emulsol 1.19 1.21
Additive 0.22 0.24
Water Else
at the following content of components in the additive, wt.

Formic acid 12 13
Maleic acid 8 9
Fumaric acid 7 8
Succinic acid 8 9
A mixture of isomeric forms of α, β- and β, γ-5H-furanones-2 35 36
The rest of the water