Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-понте о- Tех;- ичеоная ч %с>А

О П И С А Н И Е пп11540905

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советсккх

Социалистических

Республик е (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.75 (21) 2121433/04 с присоединением заявки M (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень Ие 48

Дата опубликования описания 25.01.77 (51) М Кч 2 С 10М 1/26

С 10М 1/40

С 10М 1/48

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.892:621.7. .016.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Г. Литвинова, Л. Д. Агеев и К. И. Садыхов

Горьковский автомобильный завод (71) Заявитель (54) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ

МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к жидким смазочным составам, используемым в области резания металлов в качестве смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ).

Известны смазочно-охлаждающие жидкости, применяемые при механической обработке металлов, на основе продуктов возгонки легких фракций нефтяного сырья. К ним относятся и керосины, которые применяют на операциях механообработки при необходимости получения высокой чистоты и точности (1). Однако керосины имеют низкие эксплуатационные свойства. Так, например, они пожароопасны, имеют неприятный запах, обладают сильными эмульгирующими свойствами в моечных растворах, поэтому отделение керосина в очистных сооружениях от раствора становится затруднительным, а в большинстве случаев невозможным.

Известна смазочно-охлаждающая жидкость на основе дистиллятного минерального масла сернокислотной очистки с вязкостью 7,8 — 8,5 сст при 50 С, являющаяся продуктом возгонки нефтяного сырья при температуре 200 — 410 С (2). Данная COSK не имеет неприятного запаха, менее пожароопасна, чем керосин, и находит применение на многих операциях механообработки. Однако при применении этой СО К качество обрабатываемой поверхности не отвечает предъявляемым требованиям.

Известна также СОЖ для механической об:работки металлов на основе минерального масла, бариевой соли фенолформальдегидной конденсации и бариевой соли продукта конденсации алкилфенола с аммиаком и фор5 мальдегидом, обработанной пятисернистым фосфором (присадка ИНХП-21) (3).

Однако при хонинговании стальных и особенно чугунных деталей она недостаточно смывает продукты обработки с инструмента и приспособлений, вызывает засаливание (металлизацию) хонинговальных брусков, что не обеспечивает требуемого качества обрабатываемой поверхности. Поэтому при изготовлении деталей в массовом производстве, напри,ер, при хонинговании деталей тормозной системы автомобилей из серого чугуна из-за быстрой загрязненности зоны обработки и СОЖ последнюю необходимо менять 1 — 2 раза в смену, что неприемлемо в производстве, в то время как смена керосина производится 1 раз в месяц.

К качеству изготовления центральных отверстий основных деталей тормозной системы автомобилей предъявляются очень высокие требования: отверстия должны быть не ниже

2 класса точности и 10 класса шероховатости, т. е. среднеквадратическое отклонение микронеровностей не должно превышать 0,2 мк.

Применение же известной СОЖ (3) не поз30 воляет получить необходимое количество де540905

Желательно в качестве минерального масла использовать нефтяное дистиллятное масло сернокислотной очистки вязкостью не более

5,1 сст при 50 С, а в качестве промывочного— масло, содержащее 40 — 50% ароматических углеводородов.

Предлагаемая СОЖ приготавливается путем механического перемешивания компонентов в течение 20 — 30 мин.

10 В качестве примеров предлагаемой СОЖ могут быть приготовлены следующие составы.

Состав 1, вес. %:

Промывочное масло 10,5

Сульфонат кальция 4,5

Бариевая соль фенолформальдегидной конденсации 2

Присадка ИНХП-21 1

Нефтяное дистиллятное масло вязкостью не более

5,1 сст при 50 С. Остальное до 100

Состав 2, вес. %:

Промывочное масло

Сульфонат кальция

25 Бариевая соль фенолформальдегидной конденсации 1

Присадка ИНХП-21 0,5

Нефтяное дистиллятное масло вязкостью не более

ЗЭ 5,1 сст при 50 С. Остальное до 100

Физико-химические свойства этих составов приведены в табл. 1 в сравнении с известными СОЖ.

9,5

0,5

9,5 — 10,5

0,5 — 4,5 до 100

Таблица 1

Предлагаемые СОЖ

Известные СОЖ

Физико-химические свойства СОЖ

Сож Р) Керосин

СОЖ (2) Состав 1 Состав 2

1,6

Вязкость, сст, при 50 С

Краевой угол смачиваиия, градусы иа чугуне СЧ 18 — 36 на алюминиевом сплаве

АЛ вЂ” 4

7,8 — 8,.5

7,19

7,53

24

42

Зб

"б

33

0,1

0,18

0,73

Содержание золы, 0,16

0,09

За счет введения промывочного масла и сульфоната кальция в оптимальных количественных составах достигается улучшение эксплуатационных свойств известной СОЖ.

По технологическим свойствам предлагае- . мая СОЖ становится равноценной, керосинам, в то время как применение СОЖ (3) на операциях хонингования чугунных деталей в 40 массовом производстве автомобильных деталей не представляется возможным, так как качество (шероховатость и точность) обработанной поверхности значительно хуже, чем при работе на предлагаемом СОЖ. 45

Проводят сравнительные испытания предлагаемой и известных СОЖ.

Испытания проводят при обработке 22000 колесных цилиндров — основной детали торталей: большинство центральных отверстий изготовляют по классу точности 2 и классу шероховатости 9. Эксплуатация такой СОЖ при обработке отверстий в алюминиевых сплавах затруднена по тем же причинам.

Целью изобретения является улучшение качества деталей, т. е. снижение шероховатости и повышение класса точности обработанных отверстий и увеличение производительности обработки, в первую очередь, на операциях хонингования автомобильных чугунных деталей (например, цилиндров колесного заднего тормоза).

Для этого предлагаемая СОЖ на основе легких фракций нефтяного минерального масла, бариевой соли фенолформальдегидной конденсации, бариевой соли продукта конденсации алкилфенола с аммиаком и формальдегидом, обработанной пятисернистым фосфором, дополнительно содержит промывочное масло с вязкостью 18,5 — 22 сст при 50 С и сульфонат кальция, при этом содержание всех указанных ингредиентов должно быть в следующих соотношениях, вес. %:

Бариевая соль продукта конденсации фенолформальдегида 1 — 2

Присадка ИНХП-21 0,5 — 1

Промывочное масло с вязкостью 18,5 — 22 сст при

50 С

Сульфонат кальция

Минеральное масло мозной системы автомобилей. Делают замеры шероховатости Н„„(по ГОСТ 2789 — 51) деталей в двух плоскостях и трех сечениях на каждой детали. Замеры шероховатости производят на профилометре КВ-7. Размеры отверстий измеряют пневматическим калибром (на приборе «Солекс»). Периодически берут пробы СОЖ после фильтрации с помощью магнитного сепаратора и общепринятыми методами определяют содержание в них механических примесей — отходов обработки. После обработки 22 тысяч деталей алмазные бруски заменяют. Смена предлагаемой СОЖ осуществлялась 1 раз в месяц. При применении известной СОЖ (3) происходит быстрое и силь. ное загрязнение жидкости механическими частицами — отходами обработки и засаливание

540905

Т аблица 2

Степень загрязненности

СОЖ при фильтровании с помощью магнитного сепаратора

CM-2Ì вЂ” содержание механических примесей в СОЖ, вес. %

Класс точности обработанного отверстия (допуск на размер обработанного отверстия, мк) Вымывание продуктов обработки из зоны резания

Среднеквадратическое отклонение микронеровностей Н„ обработанного отверстия, мк

0,1 — 0,2 мк (10 класс шероховатости) стабильно обеспечивается при обработке 22000 деталей

Керосины

2 (27) До 0,03 максимум при обработке

22000 деталей

Хорошее

0,2 — 0,4 мк (9 класс шероховатости). Ввиду сильной загрязненности СОЖ заменяют после обработки

300 деталей

Известная

2а (39) До 0,07 при обработке

300 деталей

Плохое (3) 0,2 — 0,4 мк (9 класс шероховатости). Ввиду сильной загрязненности СОЖ заменяют после обработки

200 деталей

Известная

Плохое

До 0,05 при обработке

200 деталей

2а (39) (2) Предлагаемая СОЖ (составы

1и2) 0,1 — 0,2 мк (10 класс шероховатости) стабильно обеспечивается при обработке 22000 деталей

До 0,03 максимум при обработке

22000 деталей

Хорошее

2 (27) алмазных брусков уже при обработке первых деталей. Поэтому испытация удается провести при обработке только 300 деталей при работе на известной СОЖ (3), После 6 — 9 час эксплуатации алмазные бруски и COSK заменяют.

Таким образом, при работе на известной

СОЖ (3) не выдерживаются требования технических условий на деталь —.цилиндр колесный заднего тормоза автомобиля. В частности, диаметр отверстия должен быть выполнен в пределах 38,0 — 38,027 мм, т. е. должен быть выполнен допуск 27 мк (по классу точности 2). Фактически диаметр отверстия при работе на COSK (3) и (2) получается грубее: в пределах 38,00 — 38,039 мм, т. е. с допуском

39 мк (по классу точности 2а). Шероховатость отверстий при работе на известных COSK грубее, а именно шероховатость соответствует классу 9 (по ТУ должен быть класс шероховатости 10). Кроме того, обработка деталей на

СОЕК (3) возможна только в течение 6 — 8 час из-за быстрой загрязненности зоны обработки, приспособления, стола станка, инструмента — хонголовки и самой СОЖ. Поэтому известную СО К (3) необходимо менять 1 — 2 раза в смену, что неприемлемо в массовом производстве автомобильных деталей. При работе на предлагаемой СОЖ выдерживаются требования технических условий чертежа (класс точности 2 и класс шероховатости 10).

Хотя предлагаемая СОЯ имеет равноценные технологические свойства с керосинами, однако, она менее пожароопасна (температура вспышки у предлагаемой СОЕК 132 С, у керосинов — 40 — 90 С), не имеет специфического раздражающего запаха, не токсична.

Эксплуатационные свойства предлагаемой и известной COSK при хонинговании отверстия диаметром 38 мм цилиндра колесного заднего тормоза показаны в табл. 2.

Кроме того, при промывке деталей в мойках керосин эмульгирует в моечных растворах, поэтому отделение его на очистных сооружениях

10 становится затруднительным, а в большинстве случаев невозможным, в то время как предлагаемая CO% легко отделяется в мойках, нефтеловушках или на очистных сооружениях известными методами (например, отстоем).

t5 Предлагаемую СОЖ испытывают и на других операциях, например сверления, зенкерования и развертывания деталей из алюминиевого сплава АЛ-4. При этом отмечают прекращение поломок разверток при обработке

20 крышки задней коробки перемены передач, что объясняется хорошим вымыванием стружки из зоны резания.

Формула изобретения

25 Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов на основе минерального масла, бариевой соли продукта конденсации фенолформальдегида и бариевой соли продукта конденсации алкилфенола с ам30 миаком и формальдегидом, обработанной пятисернистым фосфором, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, жидкость дополнительно содержит промывочное масло с вязкостью

35 18,5 — 22 сст при 50 С и сульфонат кальция при следующем содержании компонентов, вес. %:

540905

Составитель E. Пономарева

Текред А. Камышникова Корректор Е. Хмелева

Редактор Т. Никольская

Заказ 2949/16 Изд. № 1915 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Бариевая соль продукта конденсации фенолформальдегида 1 — 2

Бариевая соль продукта конденсации алкилфенола с аммиаком и формальдегидом, обработанная пятисернистым фосфором 0,5 — 1

Промывочное масло с вязкостью 18,5 — 22 сст при

50 С 9,5 — 1

Сульфонат кальция 0,5 — 4,5

Минеральное масло до 100

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Курчик Н. Н. и др. Смазочные материалы для обработки металлов резанием, М. «Химия», 1972, с. 160 — 169.

2. Авт. св. ¹ 312866, С 10 М 1/46, 1971.

3. Авт. св. ¹ 464610, С 10 М 1/26, 1972 (про0,5 10 тотип) .