159 / 460
Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2
Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
159
преобразователем и генератором УЗГ 2-4.
Обработка производилась с использованием масел «Индустриальное 12, 30, 45».
Подача COЖ в зону трения осуществлялась поливом с расходом 0,05…0,07 л/мин. В
качестве присадки к маслам была выбрана твердая смазка – дисульфид молибдена MoS
2,
ее
концентрация изменялась от 0,5 до 50 % по весу.
Размер площадки износа измеряли с помощью оптической приставки,
смонтированной непосредственно на станке.
Для измерения шероховатости поверхности применялся профилограф-профилометр
модели 252, а микротвердости - ПМТ 3.
Металлографические исследования проводились на оптическом микроскопе МИМ-8 и
на электромикроскопической установке EF-4 с помощью реплик.
Для оценки влияния кавитации на разрушение поверхности деформатора, последний
устанавливался на расстоянии 80…100 мкм от образца.
Изменяемыми факторами при УЗО служили: статическая нагрузка Р
ст.
= 50…400 Н,
двойная амплитуда колебаний инструмента 2А=20…60 мкм, скорость обработки V=10…120
м/мин. Другие факторы, как подача S и частота колебаний инструмента f сохранялись
постоянными (S=0,07 мм/об, f = 18 кГц).
Рабочая часть деформаторов выполнялась в виде полусферы радиусом 5 мм с
шероховатостью Rz 0,3 мкм и с отклонениями формы поверхности ±0,01мм.
Эффективность CОЖ определялась по ее способности снижать износ инструмента без
существенного изменения характеристик качества поверхностного слоя обрабатываемых
деталей.
Результаты и обсуждение
Наличие жидкой среды при осуществлении УЗО, наряду со смазывающим и
охлаждающим действиями, приводит к возникновению сложных волновых процессов
(кавитации), которые вызывают такое явление, как кавитационное разрушение материалов.
Изучение влияние вязкости смазочно–охлаждающей жидкости на кавитационное
разрушение деформатора показало, что при применении масла «Индустриальное 12» через
30…40 мин на сплаве наблюдаются следы интенсивного разрушения в виде точек, раковин.
Появление границ некоторых карбидов говорит о преимущественном разрушении Со-фазы.
Карбиды также подвергаются кавитационному разрушению, проявлением которого является
наличие на их поверхности раковин (рис. 1, а).
Применение при УЗО масла «Индустриальное 30» сдвигает временную границу
кавитационнго разрушения до 40…50 мин. Наименьшее влияние кавитации на состояние
поверхности деформатора наблюдается при использовании масла «Индустриальное 45». В
этом случае незначительному разрушению подвергается только кобальтовая связка,
последствий воздействия кавитационных процессов на карбиды практически не
обнаруживается (рис. 1, б). Слабые следы кавитационного разрушения появляются только
через 60…90 минут.
Таким образом, увеличение вязкости среды приводит к снижению интенсивности
протекания кавитационных процессов, в результате чего снижается их вклад в износ
инструмента при УЗО.
Одним из путей снижения износа трущихся поверхностей является введение в смазку
присадок.
Предварительные опыты показали, что добавление в масло «Индустриальное 45»
твердого смазочного материала слоистого строения - дисульфида молибдена (MoS
2
) снижает
износ деформаторов.