RU2415177C2 - Lubricant coolant - Google Patents
Lubricant coolant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2415177C2 RU2415177C2 RU2009111015/04A RU2009111015A RU2415177C2 RU 2415177 C2 RU2415177 C2 RU 2415177C2 RU 2009111015/04 A RU2009111015/04 A RU 2009111015/04A RU 2009111015 A RU2009111015 A RU 2009111015A RU 2415177 C2 RU2415177 C2 RU 2415177C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coolant
- cutting
- prototype
- oleic acid
- potassium hydroxide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам, обеспечивающим технологические процессы обработки металлов резанием в машиностроительном производстве, в частности процессов металлообработки с использованием смазочно-охлаждающих жидкостей, и может быть использовано на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов.The invention relates to means providing technological processes of metal cutting in machine-building production, in particular metalworking processes using cutting fluids, and can be used in blade and abrasive processing of ferrous metals.
Широко известна смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ), основой которой является полиэтиленгликоль - линейный полимер окиси этилена и окиси пропилена, а также продукты их поликонденсации (Кочуров В.Е. В качестве размышления к выбору и эксплуатации смазочно-охлаждающей жидкости /Производство подшипников. М. №1, 2000 г.). Эта СОЖ обладает достаточной смазывающей способностью, химической и физической стабильностью, устойчивостью к солям жесткости, низким пенообразованием.The cutting fluid is widely known, the basis of which is polyethylene glycol - a linear polymer of ethylene oxide and propylene oxide, as well as their polycondensation products (Kochurov V.E. As a reflection on the selection and operation of cutting fluid / Bearing production. M . No. 1, 2000). This coolant has sufficient lubricity, chemical and physical stability, resistance to hardness salts, low foaming.
Однако эта СОЖ имеет недостаточный срок хранения и эксплуатации, а также недостаточное влияние на обеспечение долговечности рабочего инструмента, используемого при металлообработке.However, this coolant has insufficient shelf life and operation, as well as insufficient influence on ensuring the durability of the working tool used in metalworking.
Наиболее близкой СОЖ (прототипом) к заявляемой смазочно-охлаждающей жидкости является 6% водный раствор, который готовится из концентрата смазочно-охлаждающей жидкости по патенту Российской Федерации на изобретение № 2047655, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest coolant (prototype) to the claimed cutting fluid is a 6% aqueous solution, which is prepared from a cutting fluid concentrate according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2047655, in the following ratio of components, wt.%:
Эта смазочно-охлаждающая жидкость обладает устойчивостью к микробному поражению, что обеспечивает большой рабочий ресурс (от 4 до 8 месяцев).This cutting fluid is resistant to microbial damage, which provides a large working resource (from 4 to 8 months).
Однако применение этой СОЖ не обеспечивает в достаточной степени повышение стойкости инструмента и уменьшение шероховатости обработанной поверхности, что указывает на невысокую смазочную способность данной жидкости.However, the use of this coolant does not sufficiently increase the tool life and reduce the roughness of the treated surface, which indicates a low lubricity of this fluid.
Целью заявляемого изобретения является создание смазочно-охлаждающей жидкости с улучшенными эксплуатационными свойствами, обеспечивающими увеличение срока службы металлорежущего инструмента, а также повышение качества обработки поверхности деталей.The aim of the invention is the creation of a cutting fluid with improved performance properties, providing an increase in the life of a metal cutting tool, as well as improving the quality of surface treatment of parts.
Поставленная цель достигается за счет того, что заявляемая смазочно-охлаждающая жидкость, используемая при механической обработке металлов, содержащая воду, олеиновую кислоту, алкилполиоксиэтиленфосфат и борсодержащее комплексное соединение, не содержит минеральное масло, а в качестве борсодержащего комплексного соединения содержит боратдиэтаноламин и дополнительно содержит гидроксид калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved due to the fact that the inventive cutting fluid used in the machining of metals containing water, oleic acid, alkylpolyoxyethylene phosphate and a boron-containing complex compound does not contain mineral oil, but as a boron-containing complex compound contains borate diethanolamine and additionally contains potassium hydroxide in the following ratio of components, wt.%:
Приготовление этой смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в виде 6%-ного водного раствора осуществляют следующим образом. Сначала готовят 60%-ный водный концентрат следующих ингредиентов при их соотношении, мас.%:The preparation of this cutting fluid (coolant) in the form of a 6% aqueous solution is as follows. First, prepare a 60% aqueous concentrate of the following ingredients in their ratio, wt.%:
Смесь интенсивно перемешивают в течение 20-30 минут при комнатной температуре.The mixture is stirred vigorously for 20-30 minutes at room temperature.
Используемую в этом растворе боратдиэтаноламин синтезируют растворением диэтаноламина и борной кислоты в мольном соотношении 1:3.The borate diethanolamine used in this solution is synthesized by dissolving diethanolamine and boric acid in a 1: 3 molar ratio.
Химическим анализом найдено, мас, %:Chemical analysis found, wt.%:
Н3ВО3 - 63,85H 3 VO 3 - 63.85
NH(C2H4OH)2 - 36,15NH (C 2 H 4 OH) 2 - 36.15
Элементный анализ, мас.%:Elemental analysis, wt.%:
В - 11,17; С - 8,26; N - 4,82.B - 11.17; C - 8.26; N - 4.82.
Из полученного 60%-ного концентрата готовят 6%-ный водный раствор необходимого количества СОЖ путем растворения рассчитанного количества концентрата в воде при комнатной температуре.From the obtained 60% concentrate, a 6% aqueous solution of the required amount of coolant is prepared by dissolving the calculated amount of concentrate in water at room temperature.
Испытания заявляемой в качестве изобретения СОЖ на устойчивость к микробному поражению проводили на соответствие ГОСТ 9085-78. Основные физико-химические показатели СОЖ: стабильность эмульсии, ингибиторные свойства и рН определяли на соответствие ГОСТ 6243-75, пенообразование - методом, изложенным в ТУ 38-101-147-74, запах - органолептически, цвет - визуально. Все вышеуказанные результаты испытаний - положительные.Tests of the coolant claimed as an invention for resistance to microbial damage were conducted in accordance with GOST 9085-78. The main physico-chemical parameters of the coolant: emulsion stability, inhibitory properties and pH were determined according to GOST 6243-75, foaming - by the method described in TU 38-101-147-74, smell - organoleptically, color - visually. All of the above test results are positive.
Исследование эффективности действия заявляемой СОЖ на стойкость инструмента и качество обработанной поверхности проводили путем сравнения ее с СОЖ, приготовленной из концентрата СОЖ по патенту РФ на изобретение №2047655 (прототип) на операциях сверления, точения и шлифования следующих марок сталей: Ст.20, Ст.45, 40Х, 30ХГС, 50ХН.The study of the effectiveness of the claimed coolant on tool life and the quality of the processed surface was carried out by comparing it with coolant prepared from coolant concentrate according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2047655 (prototype) in the operations of drilling, turning and grinding of the following grades of steel: Art. 20, Art. 45, 40Х, 30ХГС, 50ХН.
Предварительно были приготовлены 6%-ный водный раствор по прототипу заявляемой СОЖ и 6%-ный водный раствор заявляемой СОЖ.Previously, a 6% aqueous solution of the prototype of the inventive coolant and a 6% aqueous solution of the inventive coolant were prepared.
Сравнительные испытания СОЖ по прототипу и заявляемой на операции сверления стали проводили на станке типа 2Н125 с использованием сверла диаметром 10,8 мм из быстрорежущей стали Р6М5. Оценку проводили по крутящему моменту и по стойкости сверла до износа по задней грани, равного 0,7 мм. Подача СОЖ в зону резания осуществлялась поливом свободно падающей струей с расходом жидкости 6 л/мин.Comparative tests of the coolant of the prototype and of the steel drilling operation claimed were carried out on a 2N125 type machine using a drill with a diameter of 10.8 mm made of P6M5 high-speed steel. The evaluation was carried out according to the torque and resistance of the drill to wear along the rear face of 0.7 mm. Coolant was supplied to the cutting zone by irrigation with a freely falling stream with a flow rate of 6 l / min.
Сравнительные испытания на операциях точения проводили на токарно-винторезном станке 16К20 с бесступенчатым приводом. Подача СОЖ в зону резания осуществлялась поливом свободно падающей струей с расходом жидкости 6 л/мин.Comparative tests on turning operations were carried out on a 16K20 screw-cutting lathe with a stepless drive. Coolant was supplied to the cutting zone by irrigation with a freely falling stream with a flow rate of 6 l / min.
Оценку стойкости инструмента проводили на операции точения резцами с твердосплавными пластинами ВК6 при следующих режимах резания: скорости резания 0,16; 0,22 и 0,31 м/с при подаче 0,14 мм/об и глубине резания 0,5 мм.The tool life was assessed during the turning operation with cutters with VK6 carbide inserts under the following cutting conditions: cutting speed 0.16; 0.22 and 0.31 m / s with a feed of 0.14 mm / rev and a cutting depth of 0.5 mm.
Оценку стойкости режущего инструмента и качества обработанной поверхности (шероховатость) проводили на операции точения резцами с пластинами из твердых сплавов Т15К6 и КТН-16 при режиме: скорость резания 1,66 м/с, подача 0,15 мм/об, глубина резания 1 мм.The evaluation of the resistance of the cutting tool and the quality of the machined surface (roughness) was carried out during the turning operation with cutters with T15K6 and KTN-16 hard alloy plates with the following conditions: cutting speed 1.66 m / s, feed 0.15 mm / rev, cutting depth 1 mm .
Стойкость резца при точении определялась по времени износа его задней поверхности на 0,5 мм.The resistance of the cutter during turning was determined by the wear time of its rear surface by 0.5 mm.
Сравнительные испытания влияния на стойкость инструмента и качество обработанной поверхности (шероховатость) на операции шлифования при различных режимах работы проводили на плоскошлифовальном станке ЗГ-71. Подача СОЖ в зону резания осуществлялась высоконапорной струей при расходе жидкости 30 л/мин.Comparative tests of the effect on tool life and the quality of the machined surface (roughness) on grinding operations under various operating conditions were carried out on a ZG-71 surface grinding machine. Coolant was supplied to the cutting zone with a high-pressure jet at a fluid flow rate of 30 l / min.
Результаты испытаний показали, что в отличие от использования прототипа, при использовании заявляемой СОЖ на операции шлифования не происходит засаливание абразивного круга, нет прижогов и микротрещин деталей, срок службы абразивных кругов увеличивается в среднем на 23%, шероховатость обработанной поверхности снижается в среднем на 15%.The test results showed that, in contrast to the use of the prototype, when using the inventive coolant for grinding operations, the abrasive wheel is not salted, there are no burns and microcracks of parts, the service life of abrasive wheels increases by an average of 23%, and the surface roughness decreases by an average of 15% .
Результаты испытаний на операциях сверления и точения заявляемой СОЖ и по прототипу, их влияние на стойкость инструмента, а также на качество обработанных поверхностей, приведены в таблицах 1, 2, 3, 4, 5.The test results of the drilling and turning operations of the inventive coolant and the prototype, their effect on tool life, as well as on the quality of the machined surfaces, are shown in tables 1, 2, 3, 4, 5.
Таблицы 1, 3 и 5 показывают увеличение срока службы обрабатывающего инструмента, таблица 2 показывает уменьшение крутящего момента, а таблица 4 иллюстрирует уменьшение шероховатости обработанных поверхностей различных материалов при разных режимах с использованием заявляемой СОЖ по сравнению с прототипом.Tables 1, 3 and 5 show an increase in the service life of the processing tool, table 2 shows a decrease in torque, and table 4 illustrates a decrease in the roughness of the processed surfaces of various materials under different conditions using the inventive coolant compared to the prototype.
За время испытаний заявляемой СОЖ не было отмечено признаков коррозии, неприятного запаха, воздействия на краску станков, повышенного пенообразования.During the tests of the claimed coolant, there were no signs of corrosion, unpleasant odor, exposure to machine paint, increased foaming.
Таким образом, предлагаемые состав СОЖ и соотношение в ней компонентов позволяют повысить стойкость режущего инструмента и улучшить качество обработанной поверхности по сравнению с прототипом, что указывает на высокие смазывающие свойства заявленной смазочно-охлаждающей жидкости.Thus, the proposed composition of the coolant and the ratio of components in it can improve the resistance of the cutting tool and improve the quality of the machined surface compared to the prototype, which indicates the high lubricating properties of the claimed cutting fluid.
типProto
type of
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009111015/04A RU2415177C2 (en) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | Lubricant coolant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009111015/04A RU2415177C2 (en) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | Lubricant coolant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009111015A RU2009111015A (en) | 2010-10-10 |
| RU2415177C2 true RU2415177C2 (en) | 2011-03-27 |
Family
ID=44024467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009111015/04A RU2415177C2 (en) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | Lubricant coolant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2415177C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660155C2 (en) * | 2016-07-07 | 2018-07-05 | Российская Федерация, от имени которой выступает федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240" (ФГКУ "В/ч" 68240) | Liquid for drilling brick |
| RU2688218C1 (en) * | 2019-02-28 | 2019-05-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Lubricating and cooling liquid |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2047655C1 (en) * | 1991-07-02 | 1995-11-10 | Булыгина Ольга Тимофеевна | Lubricant-coolant liquid concentrate for mechanical metal working |
| RU2107715C1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-03-27 | Открытое акционерное общество "Пермский завод смазок и смазочно-охлаждающих жидкостей" | Concentrate of water-emulsion lubricating fluid for mechanically converting metals |
| RU2115699C1 (en) * | 1997-03-03 | 1998-07-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Техма" | Aqueous cutting liquid concentrate for mechanical treatment of metals (variants) |
-
2009
- 2009-03-26 RU RU2009111015/04A patent/RU2415177C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2047655C1 (en) * | 1991-07-02 | 1995-11-10 | Булыгина Ольга Тимофеевна | Lubricant-coolant liquid concentrate for mechanical metal working |
| RU2107715C1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-03-27 | Открытое акционерное общество "Пермский завод смазок и смазочно-охлаждающих жидкостей" | Concentrate of water-emulsion lubricating fluid for mechanically converting metals |
| RU2115699C1 (en) * | 1997-03-03 | 1998-07-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Техма" | Aqueous cutting liquid concentrate for mechanical treatment of metals (variants) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660155C2 (en) * | 2016-07-07 | 2018-07-05 | Российская Федерация, от имени которой выступает федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240" (ФГКУ "В/ч" 68240) | Liquid for drilling brick |
| RU2688218C1 (en) * | 2019-02-28 | 2019-05-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Lubricating and cooling liquid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009111015A (en) | 2010-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6242391B1 (en) | Water-soluble cutting fluid | |
| JP6405301B2 (en) | Water-soluble metalworking fluid | |
| JPWO1999066014A1 (en) | water soluble cutting fluid | |
| US6448207B1 (en) | Metal working fluid | |
| US6258759B1 (en) | Metal working water and metal working composition | |
| JP2016125047A (en) | Bio-lubricating metalworking fluid free of oils and emulsifiers | |
| RU2415177C2 (en) | Lubricant coolant | |
| JPWO1999021944A1 (en) | Metal-working water and metal-working composition | |
| JPWO2001025374A1 (en) | metal working fluid | |
| CN104277898A (en) | Fully synthetic cutting fluid | |
| CN104877737B (en) | Aerospace equipment special material emulsion cutting fluid and preparation method and purposes | |
| RU2679651C1 (en) | Coolant-cutting fluid | |
| JP2018024733A (en) | Water-soluble cutting grinding fluid for cemented carbide | |
| RU2399652C2 (en) | Liquid coolant lubricant | |
| JP4076635B2 (en) | Water-soluble oil for machining cemented carbide | |
| RU2688218C1 (en) | Lubricating and cooling liquid | |
| RU2255966C1 (en) | Lubricant-and-coolant concentrate for metal working | |
| RU2805758C1 (en) | Coolants | |
| JP3912837B2 (en) | Water-soluble processing oil | |
| JPS6115119B2 (en) | ||
| RU2148622C1 (en) | Process agent concentrate for mechanical metalworking | |
| CN111303979A (en) | A kind of green environmental protection water-based fully synthetic cutting fluid and its preparation method and application | |
| RU2235121C2 (en) | Process agent concentrate for metal machining (ts "inkomet-1") | |
| RU2768447C1 (en) | Method of producing coolant concentrate | |
| CN112708498B (en) | Stainless steel aqueous cutting fluid and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130327 |