Карандаши твердой смазки с наполнителями из нано и природных материалов

(Степанов А. В.)

Ульяновск, 2011

Карандаши твердой смазки (КТС)

Применение КТС

Технология применения КТС

Композиционные шлифовальные круги

Применение КТС позволяет:• Увеличить производительность обработки

до 2-х раз.• Уменьшить шероховатость шлифованных

поверхностей по параметрам Ra, Rz, Rmax до 30 %.

• Увеличить период стойкости шлифовального круга до 20 %.

• Снизить энергозатраты на обработку до 30%.• В ряде случаев отказаться от использования

СОЖ.

Предварительные исследования

Составы КТСОбозначение

состава

Компоненты, % масс.Серая глина

Парафин

Графит Диатомит Дисульфид

молибдена

Нанопорошек

Cu

Нанопорошек

Al

М1 - 60 10 - 30 - -Г1 28,8 60 11,2 - - - -Г2 40 60 0 - - - -Г3 35 60 5 - - - -Г4 30 60 10 - - - -Г5 25 60 15 - - - -Д1 - 60 0 40 - - -Д2 - 60 5 35 - - -Д3 - 60 10 30 - - -Д4 - 60 15 25 - - -

Г2А5 40 59,5 0 - - 0,5 -Г2М5 40 59,5 0 - - - 0,5Д1А5 - 59,5 0 40 - 0,5 -Д1А5 - 59,5 0 40 - - 0,5

Средняя контактная температура Тк, °С

• Зависимость средней контактной температуры Тк от врезной подачи Sвр и состава КТС: материал заготовки - сталь Р6М5; круг – 1-300х40х76 25А40Н557К35Б3; Vст - 5 м/мин; Г2 - Д1М5 – составы КТС

Г2 Г5 Д1 Д4 М1 А Г2А5 Г2М5 Д1А5 Д1М50

100

200

300

400

500

600

700

800

0,01 мм/дв. ход0,03 мм/дв. ход

Составы КТС

Ср

едн

яя к

он

такт

ная

тем

пер

атур

а Т

к, °

С

10

Г2 Г5 Д1 Д4 М1 А Г2А5 Г2М5 Д1А5 Д1М5

Составляющая силы шлифования Pz, H

Зависимость составляющей силы шлифования Pz от скорости стола Vст и состава КТС: материал заготовки - сталь Р6М5; круг – 1-300х40х76 25А25Н497К35Б3; Sвр = 0,01 мм/дв. ход; Г2 - А – составы КТС

Г2 Г5 Д1 Д4 М1 А Г2А5 Г2М5 Д1А5 Д1М50

50

100

150

200

250

300

5 м/мин15 м/мин

Составы КТС

Сос

тавл

яющ

ая с

илы

шли

фов

ания

Pz,

Н

Составляющая силы шлифования Py, H

Г2 Г5 Д1 Д4 М1 А Г2А5 Г2М5 Д1А5 Д1М50

50

100

150

200

250

300

5 м/мин15 м/мин

Составы КТС

Со

став

ляю

щая

си

лы

шли

фо

ван

ия

Pz,

Н

Зависимость составляющей силы шлифования Pz от скорости стола Vст и состава КТС: материал заготовки - сталь Р6М5; круг – 1-300х40х76 25А25Н497К35Б3; Sвр = 0,01 мм/дв. ход; Г2 - А – составы КТС

Шероховатость Ra, мкм

Г2 Г5 Д1 Д4 М1 А Г2А5 Г2М5 Д1А5 Д1М50

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,01 мм/дв. ход0,03 мм/дв. ход

Составы КТС

Шер

охо

вато

сть

Ra,

мкм

Зависимость среднего арифметического отклонения профиля Ra от врезной подачи Sвр и состава КТС: материал заготовки - сталь Р6М5; круг – 1-300х40х76 25А40Н497К35Б3; Vст - 5 м/мин; Г2 - Д1М5 – составы КТС

Шероховатость Rz, мкм

Г2 Г5 Д1 Д4 М1 А Г2А5 Г2М5 Д1А5 Д1М50

0,5

1

1,5

2

2,5

5 м/мин15 м/мин

Составы КТС

Шер

охов

атос

ть R

z, м

км

Зависимость высоты неровностей профиля по десяти точкам Rz от скорости стола Vст и состава КТС: материал заготовки - сталь Р6М5; круг – 1-300х40х76 25А40Н557К35Б3; Sвр = 0,01 мм/дв. ход; Г2 - Д1М5 – составы КТС

14

Г2 Г5 Д1 Д4 М1 А Г2А5 Г2М5 Д1А5 Д1М5

Шероховатость Rmax, мкм

Г2 Г5 Д1 Д4 М1 А Г2А5 Г2М5 Д1А5 Д1М50

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0,01 мм/дв. ход0,03 мм/дв. ход

Составы КТС

Шер

охо

вато

сть

Rm

ax,

мкм

Зависимость наибольшей высоты неровностей профиля Rmax от врезной подачи Sвр и состава КТС: материал заготовки - сталь Р6М5; круг – 1-300х40х76 25А40Н557К35Б3; Vст - 5 м/мин; Г2 - Д1М5 – составы КТС

Заинтересованы в дальнейшей реализации проекта:

• Бизнес инкубатор им. Плеханова (г. Москва)

• ОАО «Корпорация развития г. Белгорода»• ОАО «УТЕС»• ООО «Сервис газ»

Регрессионные зависимостиСостав КТС Уравнение регрессии

Г2А5

T к = 631,94 Sвр0,079 Vст

0,103

Pz = 265,09 Sвр0,117 Vст

0,140

Ra = 0,68 Sвр0,478 Vст

0,415

Rz = 2,74 Sвр0,273 Vст

0,231

Г2М5

Tк = 494,46 Sвр0,131 Vст

0,227

Ra = 0,11 Sвр0,135 Vст

0,610

Rz = 0,61 Sвр0,030 Vст

0,475

Rmax = 0,71 Sвр0,054 Vст

0,541

Д1А5

Ra = 0,29 Sвр0,028 Vст

-0,290

Rz = 1,76 Sвр0,039 Vст

-0,157

Rmax = 1,93 Sвр0,074 Vст

-0,041

Д1М5

Tк = 490,55 Sвр0,100 Vст

0,215

Pz = 184,79 Sвр0,074 Vст

0,203

Py = 335,91 Sвр0,178 Vст

0,256

Представление результатов:• Селигер 20 10/11.• Молодежный инновационный форум 20

10/11.• Всероссийская выставка НТТМ-2010.• Старт-ап школа «Территория идей».• Национальный конкурс инновационных

проектов.• Другие конференции, форумы местного,

регионального, федерального и международного уровней.