Учеба / Финишная обработка / Доклад 6

Минобрнауки России

Воткинский филиал

Федерального Государственного образовательного учреждения

Высшего профессионального образования

Ижевский Государственный Технологический Университет имени М.Т. Калашникова

Кафедра: " Технология машиностроения и приборостроения "

Реферат

По дисциплине «Финишные методы обработки»

на тему: "Применение СОЖ"

Выполнил: студент гр. Т – 711(4) Токмаков И. В.

Проверил: Чумакова Е. В.

г. Воткинск

2013г.

Под действием сил, возникающих при шлифовании, происходит срезание и деформация стружек, а также преодоление трения абразивных зерен по обрабатываемой поверхности. Около 80 % внешней работы, затрачиваемой на шлифование, обычно переходит в теплоту. Часть образующейся теплоты уносится со стружкой, еще какая-то часть остается в обрабатываемой заготовке, а оставшаяся часть теплоты уходит в абразивный инструмент или излучается в окружающую среду.

Смазочно-охлаждающая жидкость, являясь промежуточным звеном между обрабатываемой деталью и абразивным инструментом, способствует повышению эффективности обработки.

Применение СОЖ обеспечивает:

образование в зоне резания защитных пленок, препятствующих непосредственному контакту зерен абразивного инструмента и обрабатываемой поверхности детали, что способствует снижению выделения теплоты, а также предохранению абразивных зерен от налипания металла;

отвод образующейся теплоты из зоны резания;

вымывание и отвод из зоны резания отходов шлифования и др.

По характеру воздействия на процесс резания различают три группы СОЖ: охлаждающие, химически активные и поверхностно-активные. Наибольшей охлаждающей способностью обладают среды, имеющие высокую теплопроводность, теплоемкость, скрытую теплоту парообразования, большую плотность и небольшую вязкость. Химическая активность среды определяется способностью ее молекул образовывать на контактных поверхностях химические соединения, обладающие пониженной способностью к плавлению. Поверхностно-активными веществами по отношению к какой-либо жидкости называют такие вещества, которые, будучи примешаны к жидкости, уменьшают поверхностное натяжение и вследствие этого обладают повышенным молекулярным сцеплением с металлической поверхностью — упрочняют связь смазки с металлом.

На практике применяют следующие виды СОЖ:

водные химические растворы, содержащие небольшое количество солей щелочных металлов для повышения антикоррозионных и моющих свойств, например кальцинированная сода, калиевые соли, тринатрийфосфат, триэтаноломин и др.;

водные масляные эмульсии, которые получают добавлением воды в эмулсол, где вода является внешней замкнутой фазой, а масло — внутренней дисперсной фазой. К достоинствам масляных эмульсий можно отнести коррозионную устойчивость, высокую тепловую стабильность и улучшение шероховатости обрабатываемой поверхности. При тяжелых условиях обработки применяют эмульсии, активированные присадками осерненных масел;

масла с добавками серы и хлорных соединений используют при шлифовании труднообрабатываемых сталей, когда важно дольше сохранить точность профиля круга. К недостаткам масел следует отнести снижение отвода тепла, необходимость установки специальной вентиляции у шлифовального станка.

Жесткие режимы обработки неприемлемы для покрытий твердого железа. Так, первоначально при шлифовании с высокими значениями поперечных подач {t = 0,010 Мм) развиваются высокие температуры порядка 600—800° С, проникающие на всю толщину наращенного слоя твердого железа. От высоких температур падают внутренние напряжения и одновременно уменьшается микротвердость электролитического железа. Переход на отделочные режимы шлифования не ликвидирует образовавшуюся дефектность покрытий, так как тепловые поля проникают на всю глубину покрытий, а процесс снятия внутренних напряжений у твердого железа необратим.

Выхаживание твердого железа эффективно до трех проходов, по только с применением СОЖ. Обработка поверхности без СОЖ приводит к росту температуры и к возрастанию дефектности покрытий. С увеличением i шероховатость поверхности монотонно уменьшается. Эффективными являются три первых прохода. Зависимость между шероховатостью поверхности Ra и числом проходов при выхаживании i выражается следующей формулой:

lgRz=0,4799—0,0591г.

К смазочноохлаждающим жидкостям предъявляют весьма обширные требования: уменьшение теплообразования и коэффициента трения в зоне резания; увеличение мощности и стойкости шлифовального круга и воспрспятствие непосредственному контакту абразивных зерен с обрабатываемой поверхностью детали; уменьшение прижогов поверхности и интенсифицирование режимов резания; удаление отходов процесса шлифования из зоны резания и др.

В настоящее время каждому сочетанию обрабатываемый материал— инструмент рекомендуется своя СОЖ. С целью упрощения производства СОЖ они унифицированы. Предложено три группы СОЖ.

К первой группе относятся минеральные масла разной вязкости с добавлением присадок антиизносных, антифрикционных, противозадирных, смачивающих, моющих, антипенных, антикоррозийных, противоокислительных, бактерицидных.

Ко второй группе относятся масляные эмульсии, которые получают в результате растворения эмульсии ЭТ2 или эмульсола Э2 в воде. Эмульгатором являются нафтеновые кислоты масляного асидола и талловые масла. Перспективным является применение эмульсола НГЛ205, состоящего из масляного раствора сульфоната натрия с введением добавок пассивации и ингибиторов коррозии (изготовитель Московский опытнопромышлеиный завод ВНИИ по переработке нефти). Раствор 1,5—10% НГЛ205 также эффективен при алмазной обработке деталей, алмазной заточке твердосплавного и правке абразивного инструмента.

К третьей группе относятся синтетические жидкости от растворов электролитов до многокомпонентных высокодисперсных коллоидных растворов органических и неорганических веществ.

Синтетические СОЖ рассматриваются как наиболее прогрессивные, так как они обладают рядом преимуществ по сравнению с водомасляными эмульсиями и маслами (более высокие охлаждающие свойства, отсутствии склонности к разложению). Рекомендации по выбору СОЖ в литературе весьма разнообразны и не конкретны. У исследователей отсутствует единство мнений по применимости в машиностроении СОЖ разных составов, а что касается ремонтного производства применительно к шлифованию твердого железа, то этот вопрос ждет своего решения. Он пока не изучался ни одним исследователем.

Эффективность использования СОЖ при механической обработке твердого железа исследовалась на водных эмульсиях, что вызвано широким их применением в ремонтном производстве при восстановлении автомобильных деталей. Были исследованы следующие составы:

1 % соды + 0,25% нитрата натрия + 98,75% воды, Сп = 0,019;

1% триэтоноламина 4 0,25% нитрита натрия + 0,25% глицерина 4 98,5% воды, Са = 0,017;

50%ный раствор эмульсола НГЛ205 в воде, Са = 0,015;

100%пый раствор эмульсола НГЛ в воде, Са = 0,011, где Са — теплофизическая приведенная величина СОЖ (получена расчетным путем).

Из анализа составов СОЖ по показателю Са следует, что с усложнением состава конвективный теплообмен у СОЖ. снижается. Наилучшим образом температуру в зоне резания понижает СОЖ простого состава—1%ный раствор соды в воде. В то же время смазывающие свойства у данного состава СОЖ самые низкие из всех рассмотренных. Опытные данные по исследованию влияния СОЖ на показатели процесса шлифования (условия обработки: VK = 35 м/с; Уд = 0,33 м/с; / = 0,01 мм; 5 = 0,3 В; 2=1; круг — 39АСМ2К) показывают, что СОЖ оказывает влияние на качество поверхности и на параметры обработки абразивным кругом.

Увеличение количества СОЖ, подаваемой в зону резания свободным поливом, способствует монотонному снижению шероховатости поверхности Rn, уменьшению дефектности поверхностных слоев твердого железа. Особенно резкое уменьшение Ra имеет место при увеличении количества СОЖ до 6 л/мин. При этих значениях качество поверхности обработки улучшается на пять разрядов. Дальнейшее увеличение количества СОЖ с 6 до 22 л/мин сопровождается улучшением чистоты поверхности только на один разряд.