RU2528294C2 - Method of assess efficiency of metalworking lubricant (mwl) used in cutting material - Google Patents
Method of assess efficiency of metalworking lubricant (mwl) used in cutting material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528294C2 RU2528294C2 RU2012152579/02A RU2012152579A RU2528294C2 RU 2528294 C2 RU2528294 C2 RU 2528294C2 RU 2012152579/02 A RU2012152579/02 A RU 2012152579/02A RU 2012152579 A RU2012152579 A RU 2012152579A RU 2528294 C2 RU2528294 C2 RU 2528294C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- mwl
- coolant
- carried out
- coefficient
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытаниям смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых при резании материалов.The invention relates to mechanical engineering, in particular to tests of cutting fluids (coolant) used in cutting materials.
Известны способы оценки технологической эффективности СОЖ по результатам исследования в лабораторных условиях износа режущего инструмента, шероховатости обработанной поверхности, точности обработки, величины крутящего момента (Технологические свойства новых СОЖ для обработки резанием / Под ред. М.И. Клушина. - М.: Машиностроение, 1979, с.86-89).Known methods for evaluating the technological efficiency of the coolant according to the results of a laboratory study of the wear of a cutting tool, surface roughness, machining accuracy, torque (Technological properties of new coolants for cutting cutting / Ed. By M.I. Klushin. - M.: Engineering, 1979, p. 86-89).
Однако непосредственное определение указанных параметров, определяющих эффективность СОЖ, связано со значительными затратами средств и времени, особенно в случае, когда надо определить технологическую эффективность нескольких марок СОЖ.However, the direct determination of these parameters determining the effectiveness of the coolant is associated with significant costs and time, especially when it is necessary to determine the technological efficiency of several brands of coolant.
Известен способ оценки качества СОЖ, основанный на сопоставлении величин сил резания, измеренных в течение всего периода стойкости инструмента при использовании базовых и испытываемых марок СОЖ (Gugger М., Putting Fluids to the Test [Cutting Tool Engineering, August, 1999, p.54-62]).A known method for assessing the quality of coolant, based on a comparison of the values of cutting forces measured over the entire period of tool life using basic and tested grades of coolant (Gugger M., Putting Fluids to the Test [Cutting Tool Engineering, August, 1999, p. 54- 62]).
Недостатком известного способа является значительная трудоемкость и время проведения, поскольку измерение сил резания производится в течение всего периода стойкости инструмента.The disadvantage of this method is the significant complexity and time, since the measurement of cutting forces is carried out during the entire period of tool life.
Техническим результатом изобретения является снижение трудоемкости оценки эффективности СОЖ и сокращение времени исследования путем измерения составляющих сил резания и сравнения результатов, полученных с применением различных СОЖ и без них.The technical result of the invention is to reduce the complexity of evaluating the effectiveness of the coolant and reducing the research time by measuring the components of the cutting forces and comparing the results obtained using various coolants and without them.
В процессе механической обработки материалов на основные элементы технологической системы воздействуют силы, возникающие в результате деформирования срезаемого слоя и поверхности обрабатываемой детали, а также силы трения по передним и задним поверхностям режущего инструмента. Применение СОЖ снижает силы трения на передней и задней поверхностях режущего инструмента, что способствует уменьшению сил резания.In the process of machining materials, the main elements of the technological system are affected by forces arising from the deformation of the cut layer and the surface of the workpiece, as well as friction forces along the front and rear surfaces of the cutting tool. The use of coolant reduces the friction forces on the front and rear surfaces of the cutting tool, which helps to reduce cutting forces.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе оценки эффективности смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), используемой при резании материала, согласно заявляемому изобретению, измеряют составляющие силы резания по трем координатам Px, Py, Pz при различных скоростях, подаче и глубине резания при кратковременном резании материала в течение 10-15 с с применением исследуемой СОЖ и без нее, рассчитывают результирующие силы резания Ррез с СОЖ и без нее соответственно по формуле:The specified technical result is achieved by the fact that in the method for evaluating the effectiveness of the cutting fluid used in cutting the material, according to the claimed invention, the components of the cutting force are measured in three coordinates P x , P y , P z at various speeds, feed and depth cutting with short-term cutting of the material for 10-15 s using the studied coolant and without it, calculate the resulting cutting forces P cut with coolant and without it, respectively, according to the formula:
, ,
затем определяют коэффициент технологической эффективности исследуемой марки СОЖ по формуле:then determine the coefficient of technological efficiency of the studied brand of coolant according to the formula:
К=РрезСОЖ/Ррез, RezSOZh K = P / P rez,
где РрезСОЖ - результирующая сила резания, полученная с применением СОЖ, Н; Ррез - результирующая сила резания, полученная без применения СОЖ, Н,where P rezOZh - the resulting cutting force obtained using coolant, N; P rez - the resulting cutting force obtained without the use of coolant, N,
и определяют наиболее технологически эффективную СОЖ при заданных режимах резания по наименьшему из значений коэффициента К.and determine the most technologically effective coolant at specified cutting conditions for the smallest of the values of the coefficient K.
Суть технического решения поясняется таблицей 1, в которую сведены результаты испытаний различных марок СОЖ при точении стали 45, рисунками 1 и 2, на которых приведены зависимости силы резания Р от величины подачи S при обработке стали 45 с применением различных марок СОЖ со скоростями резания V=35 м/мин и V=57 м/мин соответственно.The essence of the technical solution is illustrated in Table 1, which summarizes the test results of various grades of coolant when turning steel 45, Figures 1 and 2, which show the dependence of the cutting force P on the feed rate S when machining steel 45 using various grades of coolant with cutting speeds V = 35 m / min and V = 57 m / min, respectively.
Предлагаемый способ осуществляется следующим способом.The proposed method is carried out in the following way.
На станке проводят кратковременное резание (10-15 с) материала без применения СОЖ, фиксируя величины составляющих силы резания. Испытания проводятся с помощью универсального динамометра. Затем проводят кратковременное резание материала, применяя водный раствор СОЖ испытуемой марки, также фиксируя величины составляющих силы резания. Подача СОЖ в зону резания осуществляется свободно падающей струей на режущий инструмент и обрабатываемую деталь. Измерения проводятся при различной скорости резания, подаче и глубине резания. Результаты проведенных испытаний сводятся в таблицу, и рассчитываются результирующие силы резания Ррез с СОЖ и без нее соответственно по формуле:The machine conducts short-term cutting (10-15 s) of the material without the use of coolant, fixing the values of the components of the cutting force. Tests are carried out using a universal dynamometer. Then, short-term cutting of the material is carried out using an aqueous solution of the coolant of the test grade, also fixing the values of the components of the cutting force. Coolant is supplied to the cutting zone by a freely falling jet on the cutting tool and the workpiece. Measurements are carried out at various cutting speeds, feeds and cutting depths. The results of the tests are summarized in the table, and the resulting cutting forces P cut with and without coolant are calculated, respectively, by the formula:
, ,
и определяется коэффициент технологической эффективности К исследуемой марки СОЖ по формуле:and the technological efficiency coefficient K is determined for the studied coolant brand by the formula:
, ,
где РрезСОЖ - результирующая сила резания, полученная с применением СОЖ, Н; Ррез - результирующая сила резания, полученная без применения СОЖ, Н.where P rezOZh - the resulting cutting force obtained using coolant, N; P rez - the resulting cutting force obtained without the use of coolant, N.
Эффективной считается СОЖ, обеспечивающая наименьшие силы резания и коэффициент К при заданных режимах резания.Effective coolant is considered to provide the smallest cutting forces and coefficient K at specified cutting conditions.
Конкретный пример реализации данного способа.A specific example of the implementation of this method.
На токарном станке ФТ-11 с помощью универсального динамометра УДМ-100 и приборного щита с микроамперметрами М907 проводят кратковременное резание стали 45 без СОЖ, фиксируя результаты величин составляющих силы резания. При этом применялся проходной упорный резец с пластиной из твердого сплава ВК8. Для оценки применялись 10% водные растворы СОЖ следующих марок: Смальта-3, Смальта-3ЕР, Смальта-11, Isogrind, Blasocut 2000, Blasocut 4000, Addinol, Росойл, Биосил С и Биосил М. Затем проводят кратковременное резание материала, применяя водные растворы СОЖ испытуемых марок, также фиксируя величины составляющих силы резания. Подача СОЖ в зону резания осуществляется свободно падающей струей на режущий инструмент и обрабатываемую деталь. Обработка проводилась при следующих режимах: скорость резания V=35 м/мин и V=57 м/мин, глубина резания t=1 мм и подача S=0,1, S=0,19 и S=0,38 мм/об. Результаты проведенных испытаний сведены в таблицу 1. По полученным данным построены графики зависимостей силы резания Р от величины подачи S, представленные на рисунках 1 и 2, при скоростях резания V=35 м/мин и V=57 м/мин соответственно.On the FT-11 lathe, using the UDM-100 universal dynamometer and an instrument panel with M907 microammeters, short-term cutting of steel 45 without coolant is carried out, fixing the results of the values of the cutting force components. In this case, a continuous thrust cutter with a VK8 hard alloy plate was used. For the assessment, 10% aqueous solutions of coolant of the following grades were used: Smalta-3, Smalta-3EP, Smalta-11, Isogrind, Blasocut 2000, Blasocut 4000, Addinol, Rosoil, Biosil S and Biosil M. Then, a short cutting of the material is carried out using aqueous solutions The coolant of the test grades, also fixing the values of the components of the cutting force. Coolant is supplied to the cutting zone by a freely falling jet on the cutting tool and the workpiece. Processing was carried out under the following conditions: cutting speed V = 35 m / min and V = 57 m / min, cutting depth t = 1 mm and feed S = 0.1, S = 0.19 and S = 0.38 mm / rev . The results of the tests are summarized in table 1. According to the data obtained, graphs of the dependences of the cutting force P on the feed rate S are presented, shown in Figures 1 and 2, at cutting speeds of V = 35 m / min and V = 57 m / min, respectively.
Таблица 1Table 1
Наиболее технологически эффективную СОЖ определяют по наименьшему значению коэффициента К при заданных режимах резания.The most technologically effective coolant is determined by the lowest value of the coefficient K at given cutting conditions.
Анализ данной таблицы показывает, что при обработке стали 45 со скоростью резания V=35 м/мин наиболее эффективными марками СОЖ являются:The analysis of this table shows that when processing steel 45 with a cutting speed of V = 35 m / min, the most effective brands of coolant are:
при подаче S=0,1 - Смальта 3*ЕР (К=0,93);when applying S = 0.1 - Smalt 3 * EP (K = 0.93);
при подаче S=0,19 - Addinol (К=0,84);when applying S = 0.19 - Addinol (K = 0.84);
при подаче S=0,38 - Blasocut 4000 (К=0,78).when applying S = 0.38 - Blasocut 4000 (K = 0.78).
При обработке стали 45 со скоростью резания V=57 м/мин наиболее эффективными марками СОЖ являются:When processing steel 45 with a cutting speed of V = 57 m / min, the most effective grades of coolant are:
при подаче S=0,1 - Addinol (К=0,44);when applying S = 0.1 - Addinol (K = 0.44);
при подаче S=0,19 - Росойл (К=0,87);when applying S = 0.19 - Rosoil (K = 0.87);
при подаче S=0,38 - Blasocut 2000 (К=0,89).when applying S = 0.38 - Blasocut 2000 (K = 0.89).
Заявляемый способ оценки технологической эффективности СОЖ позволяет значительно снизить трудоемкость и время исследования эффективности СОЖ при заданных режимах резания.The inventive method for evaluating the technological efficiency of the coolant can significantly reduce the complexity and time of researching the effectiveness of the coolant at given cutting conditions.
Claims (1)
,
затем определяют коэффициент технологической эффективности исследуемой марки СОЖ по формуле:
К=РрезСОЖ/Ррез,
где РрезСОЖ - результирующая сила резания, полученная с применением СОЖ, Н; Ррез - результирующая сила резания, полученная без применения СОЖ, Н,
и определяют наиболее технологически эффективную СОЖ при заданных режимах резания по наименьшему из значений коэффициента К. A method for evaluating the effectiveness of cutting fluid (coolant) used in cutting a material, characterized in that the components of the cutting force are measured in three coordinates P x , P y , P z at various speeds, feed rate and depth of cut during short-term cutting of the material for 10 -15 with the use of the studied coolant and without it, calculate the resulting cutting forces P cut with coolant and without it, respectively, according to the formula:
,
then determine the coefficient of technological efficiency of the studied brand of coolant according to the formula:
RezSOZh K = P / P rez,
where P rezOZh - the resulting cutting force obtained using coolant, N; P rez - the resulting cutting force obtained without the use of coolant, N,
and determine the most technologically effective coolant at specified cutting conditions for the smallest of the values of the coefficient K.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012152579/02A RU2528294C2 (en) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | Method of assess efficiency of metalworking lubricant (mwl) used in cutting material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012152579/02A RU2528294C2 (en) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | Method of assess efficiency of metalworking lubricant (mwl) used in cutting material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012152579A RU2012152579A (en) | 2014-06-20 |
RU2528294C2 true RU2528294C2 (en) | 2014-09-10 |
Family
ID=51213377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012152579/02A RU2528294C2 (en) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | Method of assess efficiency of metalworking lubricant (mwl) used in cutting material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2528294C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2777395C1 (en) * | 2021-07-12 | 2022-08-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Хозрасчетный Творческий Центр Уфимского Авиационного Института" | Method for evaluating the integrated efficiency of a lubricating coolant |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1984003239A1 (en) * | 1983-02-28 | 1984-08-30 | Gerald K Yankoff | Cutting tool coolant delivery apparatus and method |
WO1990013735A1 (en) * | 1989-05-12 | 1990-11-15 | Cold Cut, Ltd. | Cold lubricant misting device and method |
US6326338B1 (en) * | 2000-06-26 | 2001-12-04 | Garrett Services, Inc. | Evaporative n-propyl bromide-based machining fluid formulations |
-
2012
- 2012-12-06 RU RU2012152579/02A patent/RU2528294C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1984003239A1 (en) * | 1983-02-28 | 1984-08-30 | Gerald K Yankoff | Cutting tool coolant delivery apparatus and method |
WO1990013735A1 (en) * | 1989-05-12 | 1990-11-15 | Cold Cut, Ltd. | Cold lubricant misting device and method |
US6326338B1 (en) * | 2000-06-26 | 2001-12-04 | Garrett Services, Inc. | Evaporative n-propyl bromide-based machining fluid formulations |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Gugger М., Putting Fluids to the Test,Cutting Tool Engineering, August, 1999, p.54-62. Технологические свойства новых СОЖ для обработки резанием /Под ред. М.И.Клушина. - М.: Машиностроение, 1979, с.86-89. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2777395C1 (en) * | 2021-07-12 | 2022-08-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Хозрасчетный Творческий Центр Уфимского Авиационного Института" | Method for evaluating the integrated efficiency of a lubricating coolant |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012152579A (en) | 2014-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hase et al. | The relationship between acoustic emission signals and cutting phenomena in turning process | |
Sivam et al. | Multi response optimization of setting input variables for getting better product quality in machining of magnesium AM60 by grey relation analysis and ANOVA | |
Popov et al. | Effect of uncut chip thickness on the ploughing force in orthogonal cutting | |
Kilic et al. | Observations of the tool–chip boundary conditions in turning of aluminum alloys | |
RU2528294C2 (en) | Method of assess efficiency of metalworking lubricant (mwl) used in cutting material | |
CN105277573A (en) | Accurate positioning method for small flaw of medium plate flaw detection | |
Yamaguchi et al. | Tool life monitoring during the diamond turning of electroless Ni–P | |
Ferencsik et al. | The effect of burnishing process on skewness and kurtosis of the scale limited surface | |
US5059905A (en) | Indication of cutting tool wear by monitoring eddy currents induced in a metallic workpiece | |
Schmidt et al. | A thermal-balance method and mechanical investigation for evaluating machinability | |
Barry et al. | Study on acoustic emission in machining hardened steels Part 1: acoustic emission during saw-tooth chip formation | |
Hussein | An experimental study of the effects of coolant fluid on surface roughness in turning operation for brass alloy | |
Popov et al. | Reducing labor intensity in the development of new universal cutting fluids for machining | |
Abdelmoneim et al. | Post-machining plastic recovery and the law of abrasive wear | |
Kanthababu et al. | Tool condition monitoring in honing process using acoustic emission signals | |
Stanton et al. | Cutting Tools Research Committee. Report on an Experimental Study of the Forces Exerted on the Surface of a Cutting Tool | |
RU2548938C1 (en) | Method of estimation of process efficiency of lubricating-cooling liquid | |
Popov et al. | Quantitative assessment of the causes of the strengthening of a machined surface after cutting | |
GB2288029A (en) | A method of testing cutting fluids | |
RU2682127C1 (en) | Method of testing sheet metal | |
RU2492968C1 (en) | Method of roughness definition at nc lathes in semi-rough and precision turning by studded cutters | |
Khripunov et al. | Tool life estimation using acoustic emission signal | |
Gaidar et al. | Effect of the composition of the lubricating and cooling fluid on the roughness and corrosion resistance of surface parts after processing | |
RU2213954C1 (en) | Method evaluating technological efficiency of lubricant- coolant | |
Dudzik | The possibility of application acoustic emission method to optimize determination of finish lathing parameters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171207 |