Решение Изобретательских задач

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ ПРИМОРСКОГО КРАЯ КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «КОЛЛЕДЖ МАШИНОСТРОЕНИЯ И ТРАНСПОРТА» (КГБ ПОУ «КМТ») «Решение изобретательских задач» Тема: «Как использовать смазку при ограничении применения смазывающей охлаждающей жидкости».

Выполнил студенты гр. 431-Т

Лесик С.В.

Лузин Д.И

Голяков А.И

мастер производственного обучения Федько В.В.

г. Владивосток 2022

Смазочно-охлаждающая жидкость- применяется для механической обработки металлов. Используются на операциях точения, сверления, резьбонарезания, зенкерования, развёртывания, шлифования материалов с хорошей обрабатываемостью и труднообрабатываемых материалов.

Смазочно-охлаждающие жидкости выполняют ряд функций, которые призваны значительно усовершенствовать процесс обработки металлов:

• СОЖ удаляет стружку, грязь, пыль и другие загрязнения с места контакта инструмента и металла, что препятствует нарушению структуры металла под воздействием высоких температур;
• диспергирование обрабатываемых металлов, в результате данной операции их поверхность разрушается, поэтому на выполнение работ затрачивается меньше энергии;
• смазывание поверхностей, которое происходит в зоне контакта заготовки и инструмента, за счет чего оборудование уже не испытывает столь высоких нагрузок и возрастает срок его эксплуатации;
• охлаждающая функция.

Существуют ряд ситуаций, когда СОЖ не используют. Чаще всего эти проблемы конструктор прописывает в технических требованиях чертеже: "Жидкий СОЖ не использовать." Например: "сталь в пакете без СОЖ обрабатывать очень сложно, консистентную смазку использовать нельзя."

В таких случаях как заменить СОЖ чем то другим, чтобы получить высокую стойкость режущего инструмента и качество обработки поверхности.

Аналогичные известные решения.

Почти 300 лет назад, в 1744 году было обнаружено, что неизвестный минерал обладает удивительными антифрикционными свойствами. Этот минерал за внешнее сходство со свинцом назвали «molybdos», т.е. "похожий на свинец". Позднее он был идентифицирован как сульфид металла, а в 1781 году шведский ученый Питер Якоб Хельм в лабораторных условиях выделил этот металл и дал ему название - молибден.

В 1935 году Альфред Соннтаг впервые применил молибден в качестве смазки. Он использовал молибденит в качестве присадки. Результаты оказались спорными. С одной стороны отмечали существенное снижение коэффициента трения, с другой – сильный износ узлов из-за примесей абразивного кварцита, которые содержатся в минерале. Чистое вещество на тот момент получить было невозможно.

В 40-е годы 20 века был разработан способ очистки молибденовой руды от примесей путем флотации. С этого момента началось применение дисульфида молибдена в качестве смазочного материала.

Альфред Соннтаг

Питер Якоб Хельм

Выбор решения.

Существуют такие методы решения при ограничении применения СОЖ:

1.Охлаждение воздухом.

2. Применение пылеотсоса.

3. Охлаждение холодом (жидкого азота).

4. Применение щелочных растворов.

5. Применение охлаждение в камере.

6. Применение твердую смазку на основе графита или дисульфида молибдена.

Из выше перечисленных методов решения- применить твердую смазку на основе графита или дисульфида молибдена.

Твердая смазка на основе графита

Твердая смазка на основе дисульфида молибдена

Описание сущности решения.

В последнее время все чаще для улучшения качества операций резания металлов применяются твердые смазки, такие как графит, тальк, дисульфид молибдена.

Известно, что пара заготовка - инструмент образует термоэлемент, протекающий через него ток снижает стойкость инструмента. Дисульфид молибдена является электрическим полупроводником, который при малых напряжениях служит изолятором. Кроме того, дисульфид молибдена плохо проводит тепло, поэтому он уменьшает теплопередачу в инструмент.

Известны три способа применения дисульфида молибдена:

• добавление коллоидной суспензии MoS2 в смазочно-охлаждающую жидкость

• нанесение путем распыления или погружения инструмента в суспензию рабочих поверхностей инструмента (пропитка) MoS2, связанного смазочным маслом, с последующей термической обработкой

• натирание рабочих поверхностей

инструмента порошком дисульфида молибдена или

специальным карандашом, а также нанесение

на них суспензии порошкообразной смазки

и связывающего вещества, которое

содержится в легколетучей жидкости

с последующим испарением этой жидкости.

Преимущества выбора решения.

• в несколько раз повышают стойкость инструмента,

• повышают чистоту обрабатываемой поверхности,

• не вызывают коррозии обрабатываемого изделия,

• легко удаляются с деталей после обработки,

• не загрязняют рабочее место,

• незаменимы при обработке наклонных и вертикальных поверхностей,

• удобны для нанесения на инструмент,

• не токсичны,

• при работе на повышенных скоростях не разлагаются с выделением вредных газов.

Недостатки.

Наряду с рядом преимуществ материалы обладают и недостатками:

• Так как в условиях высоких скоростей и высоких температур (более 400° С) MoS2 в результате окисления превращается в MoS3 утрачивая при этом свои смазывающие свойства и превращаясь в абразив;
• Смазка при обработке поверхности при высоких скоростях уносится с поверхности инструмента, при этом она исчезает.
• Применение данного метода ограничено низкими скоростями резания и используется для таких инструментов как: развертки, метчики и другой инструмент, который работает с низкими скоростями резания.