способ оценки технологической эффективности смазочно- охлаждающей жидкости

Формула изобретения

1. Способ оценки технологической эффективности смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), по которому осуществляют резание и судят о технологических свойствах испытываемой СОЖ, отличающийся тем, что измеряют длину контакта стружки с передней поверхностью инструмента при резании с испытываемой СОЖ, а также с двумя базовыми СОЖ, для которых отношение значений параметра, характеризующего технологические свойства СОЖ, известно, после чего определяют коэффициент относительной технологической эффективности испытываемой СОЖ К_исп по формуле:



где базовый коэффициент относительной технологической эффективности;

П_исп, П_А и П_Б - значения параметра, определяющего технологическую эффективность соответственно испытываемой и базовых СОЖ;

L_исп, L_A, L_Б - длина контакта стружки с передней поверхностью инструмента соответственно для испытываемой и базовых СОЖ,

и затем по величине К_исп оценивают технологическую эффективность испытываемой СОЖ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве параметра, характеризующего технологическую эффективность СОЖ, используют стойкость инструмента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытаниям смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых при резании материалов.

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).

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.

Известен способ оценки качества СОЖ, основанный на сопоставлении величин сил резания, измеренных при использовании базовых и испытываемых марок СОЖ (Gugger M. , Putting Fluids to the Test [Cutting Tool Engineering, August, 1999, p. 54 - 62).

Недостатком этого способа также является значительная трудоемкость, поскольку измерение сил резания производится в течение всего периода стойкости инструмента. Кроме того, способ требует применения динамометра для измерения сил резания, что не всегда возможно в реальных условиях обработки.

Целью предлагаемого способа является снижение трудоемкости оценки технологической эффективности СОЖ.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе оценки технологической эффективности СОЖ, по которому осуществляют резание и судят о технологических свойствах испытываемой СОЖ, измеряют длину контакта стружки с передней поверхностью инструмента при резании с испытываемой СОЖ, а также с двумя базовыми СОЖ, для которых отношение значений параметра, характеризующего технологические свойства СОЖ, известно, после чего определяют коэффициент относительной эффективности испытываемой СОЖ Кисп по формуле:



где базовый коэффициент относительной технологической эффективности;

П_исп, П_А, и П_Б - значения параметра, определяющего технологическую эффективность соответственно испытываемой и базовых СОЖ;

L_исп, L_A, и L_B - длина контакта стружки с передней поверхностью инструмента для испытываемой и базовых СОЖ, и затем по величине К_исп оценивают технологическую эффективность испытываемой СОЖ.

В качестве параметра, характеризующего технологическую эффективность СОЖ, может быть использована стойкость инструмента.

Способ осуществляют следующим образом. Производят кратковременное (10... 15 с) резание на одном, характерном для применяемого инструмента режиме, с использованием испытываемой СОЖ, а также двух СОЖ, принятых за базовые, для которых величина К_баз известна. При этом каждый раз после окончания резания измеряют длину контакта стружки с передней поверхностью инструмента. Затем, используя полученную формулу и измеренные величины длин контактов L_исп, L_A и L_Б, подсчитывают значение коэффициента относительной эффективности К_исп. Сопоставляя величины К_баз и К_исп в соответствии с выбранным параметром эффективности П, ранжируют испытываемую СОЖ по отношению к базовым.

Пример

Оценивали технологическую эффективность опытной СОЖ марки ВЕЛС-30М по отношению к базовым СОЖ СНПХ-СОЖ-1 и ВЕЛС-30 при точении стали АС35Г2 резцами из быстрорежущей стали Р6М5 с режимом резания: t=0,5 мм, s=0,12 мм/об, v= 30 м/мин. В качестве параметра, характеризующего технологическую эффективность СОЖ, использовали стойкость инструмента Т. Значения Т для базовых СОЖ, полученные ранее в аналогичных условиях, составили: для СНПХ-СОЖ - 1-82 мин, для ВЕЛС-30 - 52 мин. Все применяемые СОЖ имели концентрацию 3%. Производили точение заготовки с использованием испытываемой и базовых марок СОЖ. Через 15 с после начала резания резцы снимали со станка и исследовали под микроскопом БМИ-1 с целью определения длины контакта стружки с передней поверхностью инструмента L. Границу контактной зоны определяли по характерному следу сходящей стружки на свежезаточенной передней поверхности резца. Длину контакта L находили при увеличении х50, при этом погрешность измерения не превышала 5%. Каждый опыт повторяли не менее трех раз, значение L брали как среднее из трех измерений. В результате испытаний получили для СОЖ ВЕЛС-30 среднее значение L, равное 0,6 мм, для СНПХ-СОЖ-1 - 0,69 мм и для испытываемой СОЖ ВЕЛС 30М - 0,57 мм. Значения коэффициентов относительной эффективности Кбаз и Кисп определяли по отношению к СОЖ с более низкой по критерию стойкости технологической эффективностью - ВЕЛС-30. Следовательно, Кбаз= 1,58. Расчетом по формуле получили: К_исп=0,81. Поскольку К_исп<1<К, технологическая эффективность СОЖ ВЕЛС-30М ниже, чем у СНПХ-СОЖ-1 и СОЖ ВЕЛС-30.

C целью проверки точности предлагаемого способа для испытываемой СОЖ в тех же условиях экспериментально определяли стойкость и сравнивали ее с величиной, рассчитанной по полученному значению Кисп. По расчету Тисп =К_испТА = 42 мин. Экспериментально найденное значение стойкости для СОЖ ВЕЛС-30М составило 45 мин. Разница значений Т, определенных экспериментально и на основе предлагаемого способа, составила не более 7%.

Время, в течение которого была произведена оценка технологических свойств, составило порядка 10 мин, что существенно меньше, чем при использовании способов, основанных на непосредственном измерении износа инструмента при работе с СОЖ.

Таким образом, как следует из приведенного примера, предлагаемый способ позволяет достаточно достоверно и с гораздо меньшей трудоемкостью, чем известные способы, производить ранжирование СОЖ по их технологическим свойствам.