Predicting the coolant lubricating properties based on its density and wetting effect

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 2 2023 7 TECHNOLOGY разными свойствами. Для выбора СОЖ, обеспечивающей требуемое качество обрабатываемой заготовки, наибольший период стойкости режущего инструмента и высокую производительность процесса обработки, нужны станочные испытания [1–5]. Однако эти испытания требуют больших затрат времени, затрат на закупку режущих инструментов и СОЖ, из которых надо выбрать наиболее эффективную. В свою очередь, лабораторные испытания являются достаточно экономичными и занимают намного меньше времени, чем станочные. Поэтому для разработки методики ускоренной оценки смазочных свойств СОЖ было решено проводить лабораторные испытания взамен станочных. Несмотря на достоинства лабораторных испытаний, при их проведении нет возможности воспроизвести все условия, возникающие при обработке металлов резанием. При таких испытаниях выполняют моделирование не всего процесса, а лишь некоторых его элементов, оказывающих наибольшее влияние на процесс резания [5–16]. Основываясь на научной литературе о СОЖ, можно сделать вывод, что основными функциональными действиями СОЖ являются смазочное и охлаждающее [17]. Однако моделирование даже одного из видов функциональных действий позволит выбрать СОЖ, которая уменьшит влияние негативных факторов, возникающих при обработке заготовки. Важным является только то, какое из функциональных действий наиболее существенно при заданных условиях обработки. Одним из наиболее важных функциональных действий СОЖ является смазочное действие. Это обосновывается тем, что уменьшение силы и коэффициента трения при резании обеспечивает снижение интенсивности изнашивания режущего инструмента, увеличение качества обработанной поверхности заготовки и уменьшение температуры в зоне обработки. Поэтому улучшение смазочного действия СОЖ является важной задачей. Анализ научной литературы, опубликованной в последнее время, показал, что уменьшение влияния трения на процесс резания и сегодня является актуальной задачей. Снижения трения добиваются несколькими способами: – добавлением в состав СОЖ частиц какоголибо вещества, оказывающего антифрикционное воздействие [1–4, 8, 9, 15–20]; – применением твердых смазочных материалов взамен жидких и противоизносных покрытий на поверхностях режущего инструмента [7, 10–12, 21, 22]; – воздействием на СОЖ различных физических явлений, таких как ультразвук, электрический ток и др. [11, 13, 14]; – применением более эффективных масел в качестве основы СОЖ [2, 20]; – повышением срока службы СОЖ за счет ее стерилизации различными способами, что позволяет дольше сохранять низкий коэффициент трения [23]; – применением в качестве СОЖ ионных жидкостей [8, 14, 24]. Несмотря на большое количество способов уменьшения трения в зоне резания, в настоящее время не решена окончательно проблема выбора наиболее эффективной СОЖ для резания металлических заготовок. Кроме того, выбор СОЖ является сложным еще и потому, что на рынке представлен достаточно большой ассортимент СОЖ, который постоянно увеличивается. Настоящая исследовательская работа направлена на разработку методики ускоренной оценки смазочных свойств СОЖ. Полученные результаты облегчат выбор эффективной марки СОЖ по смазочному действию. Следовательно, представленные результаты будут полезны для тех условий резания, при которых возникают большие силы трения (например, при черновом резании). Это связано с тем, что при черновой обработке устанавливают большую глубину резания и величину подачи. Таким образом, целью данной работы является разработка методики ускоренной оценки смазочных свойств СОЖ, применяемых при обработке металлов резанием. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1) экспериментально оценить смазочное действие СОЖ на машине трения; 2) в лабораторных условиях оценить плотность применяемых СОЖ и их смачивающее действие; 3) установить зависимости показателя смазочного действия СОЖ от их плотности и смачивающего действия одновременно и по отдельности; 4) установить точность расчетов показателя смазочного действия СОЖ по выведенным зависимостям; 5) разработать методику прогнозирования смазочных свойств СОЖ на основе лабораторных испытаний.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1