Исследования влияния СОЖ на процесс точения

Общая характеристика работы

Диссертация состоит из 106 страниц пояснительной записки и 12 чертежей и плакатов формата А1 и представляет исследования влияния смазочно-охлаждающих жидкостей на процесс резания при точении стали марки 38ХМЮА.

Актуальность темы

Развитие металлообработки тесным образом связано с созданием новых высокоэффективных смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), т.к. в ряде случаев без применения смазки процесс резания невозможен. Указанное положение относится к обработке резанием высокопрочных сталей и сплавов, широко применяемых в таких отраслях машиностроения, как авиационная и ракетная техника, при производстве деталей радиоэлектронной аппаратуры, нефтехимической промышленности, энергетического машиностроения. Применение в промышленности новых марок легированных (жаростойких, жаропрочных, коррозионностойких) сталей и сплавов тормозится в настоящее время из-за отсутствия эффективных составов СОЖ, т.к. существующие масла и эмульсии, разработанные более 50 лет назад, применительно к резанию конструкционных сталей в большинстве своем оказываются непригодными. Значение СОЖ непрерывно увеличивается в связи с внедрением скоростных методов обработки металлов, высокопроизводительных автоматических линий, гибких комплексов и металлорежущих станков, а также с повышением требований к качеству обрабатываемых деталей и экологии окружающей среды. Поэтому современные СОЖ, как правило, представляют собой сложные многокомпонентные композиции, отвечающие комплексу требований к их технологическим и сопутствующим свойствам.

Самой распространенной технологической средой при обработке металлов резанием являются смазочно-охлаждающие жидкости, что обусловлено их более высокими (по сравнению с твёрдыми и пластичными смазочными материалами) охлаждающей, проникающей и моющей способностями, а также экономичностью и доступностью. В промышленных масштабах производятся масляные СОЖ, эмульсолы, полусинтетические и синтетические СОЖ. В последнее время делается упор на дальнейшее развитие полусинтетических и синтетических СОЖ, поскольку по технологическим свойствам, стабильности и сроку службы они имеют существенное преимущество перед эмульсолами, а их более широкое применение позволит существенно экономить натуральные минеральные масла.

Для обеспечения конкурентоспособности продукции требуется с одной стороны, уменьшать её себестоимость, а с другой повышать качество. Поэтому проблема применения современных СОЖ при механической обработке металлов резанием сводится к отысканию их наиболее дешёвых видов, не снижая при этом количества обрабатываемой продукции.

На машиностроительных предприятиях в последнее время с целью более быстрого и чуткого реагирования на запросы рынка наблюдается тенденция формирования гибких автоматизированных производств (ГАП). В свою очередь для выбора и эксплуатации СОЖ в условиях ГАП необходимо выполнение повышенных требований, связанных со спецификой их функционирования в этих производствах. Имеется в виду следующее: универсальность СОЖ при использовании на различных операциях механообработки (в пределах одной гибкой производственной системы) изделий переменной номенклатуры из разных материалов; обладание повышенными охлаждающими и смазывающими свойствами; предохранение от коррозии; стабильность и долговечность; возможность автоматизированного контроля, включая управление от ЭВМ; обладание требуемыми санитарно-гигиеническими свойствами.

Поэтому дальнейшая научно-исследовательская работа по выбору качественной СОЖ является весьма перспективной.

СОЖ представляет собой сложную химическую систему, качество которых оценивается по большому числу параметров. Почти на каждом машиностроительном предприятии СОЖ выбирают на основе личного опыта специалиста или редко по каким либо станочным испытаниям. Но в настоящее время при закупе новейшего оборудования, предприятия ссылаются на паспорта станков, в которых указана рекомендуемая СОЖ. Однако рекомендуемая СОЖ, хоть она и эффективная, по мнению производителя, обычно имеет заоблачные цены. И тогда перед предприятием встает вопрос: какую бы специальную приобрести жидкость, чтобы она отвечала всем технологическим и экономическим параметрам.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………4

1 Обзор литературы…………………………………………………………..10

1.1 Смазочно-охлаждающие средства, представленные на рынке и

их классификация……………………………………………………………10

1.2 Выбор СОЖ по основным технологическим, физико-химическим и

экономическим критериям…………………………………………………..12

1.3 Пути воздействия СОЖ на процесс резания металлов……………….30

1.4 Выводы по главе……………………………………………………..….37

2 Экспериментально-аналитические исследования………………………..38

2.1 Смазочно-охлаждающие жидкости, принятые к исследованию...….38

2.2 Методика проведения экспериментов при точении стали 38ХМЮА и

исследование характеристик на шероховатость обработанной поверхности

и составляющих сил резания...........................................................................45

2.3 Выводы по главе………………………………………………………..71

3 Технологическая часть…………………………………………..…………73

3.1 Технологический процесс изготовления детали «Вал»………………73

3.2 Проектирование маршрутного технологического процесса

изготовления детали "Вал"…………………………………………….……75

3.3 Выводы по главе……………………………………………...…………84

4 Экология, связанная с составами СОЖ…………………………………...85

5 Математические расчеты себестоимости НИР…………………………...93

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….…..99

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………101

ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………….106